Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» МИНИСТЕРСТВО СПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК)» Кафедра биохимии и биоэнергетики спорта им. Н.И. Волкова Тамбовцева Р.В. АДАПТОГЕНЫ КАК ЭРГОГЕННОЕ СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ СПОРТИВНОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ Учебное пособие по направлению 49.04.01 «Физическая культура» программ подготовки «Адаптация организма человека к физическим нагрузкам» и «Теория физической культуры и технология физического воспитания», для дисциплины «Основы современной диетологии» и по направлению 49.04.03 «Спорт» программы подготовки «Эргогеника спорта», для дисциплин «Эргогенические принципы современных технологий в спорте высших достижений» и «Спортивная диетология» Москва-2016 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Учебное пособие рекомендовано к изданию Экспертно-методическим советом ИНПО ФГБОУ ВО РГУФКСМиТ Протокол № 7 от 25 мая 2016 г. УДК: 796: 572.7(07) А 28 Составитель: Тамбовцева Р.В. – д.б.н., профессор Рецензент: Панасюк Т.В. – д.б.н., доцент В пособии на современном научном уровне рассматриваются вопросы о целесообразности использования адаптогенов – препаратов, обладающих тонизирующим и стимулирующим комплексным действием, на различных этапах спортивной деятельности. 2 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Оглавление ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………..4 Глава 1. Эффективность применение эргогенических средств в спорте………...5 Вопросы и задания для самоконтроля Глава 2. Субстраты спортивного питания………………………………………...11 Вопросы и задания для самоконтроля Глава 3. Что такое адаптогены?...............................................................................13 Вопросы и задания для самоконтроля Глава 4. Классификация адаптогенов……………………………………………..22 Вопросы и задания для самоконтроля Глава 5. Адаптогены растительного происхождения……………………………24 Вопросы и задания для самоконтроля Глава 6. Дозирование адаптогенов растительного происхождения…………….56 Глава 7. Адаптогены животного происхождения………………………………...58 Вопросы и задания для самоконтроля Глава 8. Адаптогены минерального происхождения…………………………….73 Вопросы и задания для самоконтроля Глава 9. Витаминные адаптогены…………………………………………………77 Литература………………………………………………………............................146 3 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» ВВЕДЕНИЕ Данное учебное пособие основано на утвержденной программе дисциплины «Основы современной диетологии», направление подготовки 49.04.01 «Физическая культура», программ подготовки для магистрантов «Адаптация организма человека к физическим нагрузкам» и «Теория физической культуры и технология физического воспитания» и утвержденных программах дисциплин «Эргогенические принципы современных технологий в спорте высших достижений» и «Спортивная диетология» по направлению 49.04.03 «Спорт» программы подготовки для магистрантов «Эргогеника спорта». Учебно-познавательная информация, предложенная в данном пособии, поможет магистрантам осознанно усваивать теоретический материал с целью реального использования в дальнейшем полученных знаний в практике спорта. Будущие специалисты должны обладать глубокими знаниями в области базового питания спортсменов с целью удовлетворения потребностей организма в основных нутриентах, восполнить энергетические затраты в дни напряженных тренировок и соревнований и обеспечить восстановление после перенесенных нагрузок, а также возможность направленного воздействия применяемых продуктов на показатели физической работоспособности и сохранения здоровья спортсменов. 4 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Глава 1. Эффективность применения эргогенических средств в спорте В настоящее время довольно остро встает вопрос поиска наиболее эффективных эргогенических средств и методов, расширяющих адаптационные возможности организма с целью повышения физической работоспособности спортсменов без нанесения вреда здоровью. В практике спорта наиболее распространенным способом повышения физической работоспособности является использование субстратов, обладающими выраженными эргогеническими свойствами. Сюда относят легкоусвояемые формы углеводов – это глюкоза, фруктоза, мальтодекстрины; продукты жирового обмена – омега3 жирные кислоты, триглицериды; отдельные аминокислоты и смеси аминокислот; предшественники в синтезе АТФ – инозин, аденин и креатинфосфата. Наиболее эффективным способом повышения работоспособности является метод углеводного насыщения. Практическое приложение данного метода установленных фактах: 1. базируется на Работоспособность двух экспериментально человека в длительных упражнениях напрямую зависит от исходного содержания гликогена в работающих мышцах. 2. При обильном углеводном питании содержание гликогена в работающих мышцах после истощающих нагрузок не только восстанавливается до исходного уровня, но и в определенный период отдыха после работы значительно превышает этот уровень. В классическом методе углеводного насыщения, предложенном шведским физиологом Астрандом, за неделю до ответственных стартов до начала соревнований, спортсмен подвергается длительным «выжигающим» нагрузкам на фоне уменьшенного содержания углеводов в пище. За 3-4 дня до ответственного старта спортсменам назначается диета с высоким содержанием углеводов – 80–90% от общих энергетических затрат и с низким содержанием жиров. При таком режиме питания накануне соревнований достигается выраженная суперкомпенсация по содержанию гликогена в мышцах. Это сопровождается высокой работоспособностью в длительных упражнениях аэробного характера. В другом методе углеводного насыщения (метод Шермана-Костилля) за каждой 5 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» «выжигающей нагрузкой следует период обильного углеводного питания (около 600 г углеводов в день). Объем «выжигающей» нагрузки постепенно уменьшается, пока не достигнет нулевой отметки накануне соревнований. Точное отслеживание быстро изменяющегося процесса углеводного обмена при физических нагрузках было предложено Волковым Н.И. Метод программированного углеводного насыщения применяется в клинических условиях с использованием специальной аппаратуры – аппарат «Биостар», выполняющий роль искусственной поджелудочной железы. На основе результатов проводимых биохимических определений аппарат вводит в кровь простые сахара и необходимое количество гормонов. Под таким направленным воздействием полное восстановление внутримышечных запасов гликогена происходит в течение 2-3 часов, то есть в 3–6 раз быстрее, чем это имеет место при естественном ходе процесса глюконеогенеза. Однако данный метод в настоящее время не используется из-за высокой стоимости аппаратурного и медицинского обеспечения. Достаточно эффективным способом повышения физической работоспособности спортсменов, является употребление полимерных форм углеводов в форме мальтодекстрина, полилактата и крахмальных продуктов. Полилактат, наряду с прямым воздействием на процесс глюконеогенеза, оказывает эргогенический эффект за счет своих буферных свойств путем связывания свободных ионов водорода и стабилизации рН в жидкостных средах организма при работе. Эргогенический эффект от повышенного употребления жиров (омега-3, жирные кислоты, триглицериды) более всего проявляется при выполнении длительных упражнений аэробного характера и частично в силовых упражнениях. Диета с высоким содержанием жиров, применяемая за 1–4 часа до старта на соревнованиях, способствует большему использованию жиров и более экономному расходованию углеводов во время упражнения. Более сильному окислению жиров, также, как и аминокислот с разветвленной цепью, помогает дополнительное введение L-карнитина в дозе до 2–5 г, который участвует в транспорте жирных кислот через митохондриальную мембрану. Кроме того, 6 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» увеличению мобилизации жирных кислот из жировых депо при напряженной мышечной работе способствует употребление кофеина в дозе от 2 до 14 мг на 1 кг веса. Эргогенические эффекты употребления повышенных количеств белка в большей мере определяется участием данных субстратов в анаболических процессах для обновления белковых структур тела, увеличения мышечной массы и повышения концентрированной силы смеси и мощности. необходимых Регулярное аминокислот употребление и эндогенных анаболизаторов в процессе тренировок и соревнований, обеспечивает организм спортсменов всеми необходимыми пищевыми компонентами и потенцирует тренировочный эффект нагрузок. Сходная картина наблюдается и при употреблении повышенных доз эффективными витаминов эргогеническими и микроэлементов. Очень средствами являются препараты адаптогенного действия: экстракты и сухие смеси женьшеня, аралии маньчжурской, родиолы розовой, элеутерококка, пантов марала и северного оленя. Особое место среди адаптогенов и стимуляторов, обладающих заметными эргогеническими высококвалифицированных субстратным свойствами, спортсменов, средствам, которые в практике принадлежит действуют на подготовки энзимным основные и точки метаболического процесса в различных органах и тканях. Наиболее широко в современный период в практике спорта также используются фармакологические, диетарные, физиотерапевтические методы, которые способны значительно изменять биоэнергетику мышечной деятельности во время физических использование нагрузок. препаратов Примером креатина и такого применения креатинфосфата, является оказывающие выраженный эргогенный и анаболический эффект в условиях напряженной мышечной деятельности. Было доказано, что экзогенный креатин свободно проходит через мембрану клетки и изменяет внутриклеточный креатиновый пул, между тем, как эндогенный креатинфосфат проникает через клеточную мембрану значительно хуже, но при этом увеличивает домембранный пул макроэргических соединений. В работах Волкова Н.И. (1996) показаны 7 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» эргогенные эффекты креатина и креатинфосфата при увеличении максимальной мощности, улучшении параметров алактатной анаэробной способности и внутриклеточных буферных резервов. JonesA.M. в своих экспериментах доказал увеличение скорости «энерготранспортного челнока» от митохондриальных центров окисления к миофибриллам мышечного волокна. В практике спорта для повышения физической работоспособности достаточно широко используются препараты антигипоксического действия. Активизация свободнорадикального окисления при напряженной мышечной деятельности приводит к нарушению процессов тканевого дыхания, что является причиной быстро нарастающего утомления и в конечном итоге снижения устойчивости организма к развивающейся гипоксии. Использование препаратов, обладающих антигипоксичесим и антиокислительным действием, приводит к разрушению продуктов перекисного окисления липидов, стабилизирует работу дыхательных ферментов и снижает процесс утомления при мышечной деятельности. Таким действием обладает препарат диоксиполиорилен. Антигипоксическое действие данного препарата связано с особенностями строения его молекулярной структуры. По функциональным свойствам он близок к антиоксиданту – убихинону. Органом мишени в организме человека для диоксиполиорилена являются ткани, которые обладают наиболее высоким уровнем окислительной активности, в частности, головной мозг, сердечная мышца, скелетные мышцы, печень, почки. При напряженной мышечной деятельности в условиях гипоксии введение препарата диоксиполиорилена значительно улучшает эффективность аэробного обмена и повышает анаэробную производительность. Значительное повышение физической работоспособности было обнаружено при использовании препарата милдроната, который является структурным аналогом гамма-бутиробетаина. Присутствие милдроната в клетке приводит к снижению биосинтеза карнитина и уменьшению его концентрации, а это в свою очередь ведет к угнетению окисления жирных кислот. В условиях гипоксии при напряженной мышечной деятельности введение милдроната препятствует накоплению бета8 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» гидроксипроизводных ацил-КоА и поддерживает на высоком уровне отношение НАД/НАД-Н в клетке. Данный процесс стимулирует гликолиз и цикл Крэбса. Введение милдроната при физических нагрузках стимулирует полную и эффективную мобилизацию углеводных ресурсов организма и способствует улучшению параметров аэробного энергообеспечения мышечной деятельности. AstrandP.O., RobinsonB. (1978) в своих экспериментах для повышения физической работоспособности эффективно использовали метод направленных сдвигов рН внутренней среды организма. Изменение рН среды под действием определенных фармакологических препаратов оказывает выраженное эргогеническое действие, приводящее к улучшению показателей мощности и выносливости. Применение аутогемотрансфузии при подготовке спортсменов на выносливость заметно расширяет аэробные возможности и позволяет повысить работоспособность в аэробной зоне. Данный метод эффективно использовался при подготовке национальных команд, однако в настоящее время применение данного метода запрещено. Таким образом, в настоящее время использование эргогенических средств помогает расширить адаптационные возможности организма и стимулировать его ответные реакции на различные виды тренировочных нагрузок. Между тем, использование этих средств не имеет достаточного научного обоснования, так как достаточно сложно выявить механизм воздействия на клеточном, тканевом, органном и организменном уровне. Понимание и осмысление данной проблемы ставит задачи перед учеными о расширении использования новых неинвазийных средств и методов, доступных в применении в условиях тренировочного процесса. Вопросы и задания для самоконтроля 9 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 1. Назовите наиболее распространенный в практике спорта способ повышения физической работоспособности. 2. Какой способ, с вашей точки зрения, будет наиболее эффективным для повышения физической работоспособности? 3. На каких фактах базируется метод углеводного насыщения? 4. Что такое метод углеводного насыщения? 5. Кто впервые предложил метод углеводного насыщения? 6. Какую роль играет убихинон в клеточном метаболизме и с какой целью используют этот препарат в практике спорта? 7. С какой целью используют метод направленных сдвигов рН-среды? 8. Кто впервые открыл метод аутогемотрансфузии? 9. Почему в настоящее время запрещен метод аутогемотрансфузии? 10. Назовите методы, которые в настоящее время наиболее широко используются в практике спорта. Глава 2. Субстраты спортивного питания 10 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Спортивное питание и отдельные нутриенты, обеспечивают направленное воздействие на ключевые пункты обмена веществ, лимитирующие работоспособность человека, и способствуют повышению спортивных результатов. При оценке эргогенных эффектов от используемых диетарных средств следует учитывать, на каких биоэнергетических свойствах более всего проявляются эти эффекты: носят ли они по преимуществу алактатный анаэробный,гликолитический анаэробный или аэробный характер, а также в каком параметре этих биоэнергетических свойств более всего выявляются эффекты воздействий – в параметрах мощности, емкости или эффективности анаэробного и аэробного преобразования энергии. Некоторые из нутриентов обладают узконаправленным воздействием: их эффекты проявляются по преимуществу только в одном из перечисленных выше биоэнергетических свойств, в то время как другие нутриенты обладают множественным спектром эргогенного воздействия: их эффекты проявляются одновременно в нескольких биоэнергетических свойствах и параметрах. Адаптационные изменения в организме, развивающиеся под влиянием применяемых тренировочных нагрузок и дополнительных эргогенных средств, различаются по присущим им темпоральным характеристикам. По характеру возбуждаемых в организме адаптационных перестроек тренировочные эффекты разделяются на срочные, отставленные и кумулятивные. В этом отношении все применяемые пищевые продукты эргогенного воздействия должны быть строго дифференцированы по их характеристикам. Нутриенты, оказывающие выраженное влияние на срочный тренировочный эффект, как правило, не оказывают заметного действия в отношении отставленного и кумулятивного эффекта. Напротив, нутриенты с выраженным кумулятивным воздействием, как правило, никак не проявляют себя в отношении срочной адаптации к физическим нагрузкам. 11 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» В зависимости от присущей им биохимической природы, нутриенты с выраженным эргогенным действием могут быть разделены на следующие группы: – субстраты (основные нутриенты); – активаторы и ингибиторы обмена веществ (витамины и минералы); – анаболизаторы; – адаптогены (субстанции, повышающие адаптационные возможности организма); – антиоксиданты и антигипоксанты. В качестве субстратов (исходных продуктов для происходящих метаболических процессов), обладающих выраженными эргогенными свойствами, обычно используются легкоусвояемые формы углеводов (глюкоза, фруктоза, мальтодекстрины), некоторые продукты жирового обмена (омега-3 жирные кислоты, триглицериды), отдельные аминокислоты и смеси аминокислот, а также предшественники в синтезе АТФ и креатинфосфата (креатин), витамины, минералы, адаптогены животного и растительного происхождения и др. Вопросы и задания для самоконтроля 1. Какие эффекты проявляют эргогенические препараты? 2. На что направлены эффекты воздействия эргогенических средств? 3. На что разделяются тренировочные эффекты адаптационных перестроек организма во время физических нагрузок? 4. Какое влияние оказывают нутриенты на срочный тренировочный эффект? 5. Назовите нутриенты с выраженным кумулятивным воздействием. 6. Назовите классификацию нутриентов с выраженным эргогенным действием. 12 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Глава 3. Что такое адаптогены? Адаптогены – это лекарственные средства, которые обладают адаптогенным действием и вызывают функциональные сдвиги в организме человека. Основным источником адаптогенов являются натуральные компоненты, которые получают из растений, животных и минералов. Адаптогены имеют адаптогенов в сложную химическую структуру. Использование специализированном питании спортсменов значительно улучшает физическую работоспособность, а также ускоряет восстановительные процессы после физической работы. Применять адаптогены можно перед началом соревнований, во время соревнований, в межсоревновательный и реабилитационный периоды. Природные адаптогены имеют ряд преимуществ по сравнению с другими препаратами. Это прежде всего широкий терапевтический эффект, отсутствие привыкания, отсутствия фазы отрицательного последействия и малая токсичность. Механизмы действия адаптогенов многообразны. Общим эффектом для всех адаптогенов является повышение приспособляемости (адаптации) организма при осложненных условиях существования. В современной научной литературе имеется много работ, показывающих положительное влияние адаптогенов на здоровье людей, работающих в разных сферах, живущих в различных климатических условиях, на спортсменов. Адаптогены практически не меняют нормальных функций организма, но способны значительно повышать физическую и умственную работоспособность, повышают устойчивость организма к радиации, жаре, холоду, гипоксии и другим неблагоприятным факторам эндогенного и экзогенного происхождения. Природные адаптогены снимают неприятное ощущение усталости и обеспечивают хорошее физическое и психическое самочувствие. Под действием этих препаратов энергетические ресурсы, обеспечивающие мышечную работу, характеризуются более экономным 13 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» расходованием энергетических субстратов, улучшается энергетический обмен и окислительно-восстановительные реакции. Действие адаптогенов организме человека можно представить следующим образом: 1. Препараты адаптогенов применяют в спорте перед подготовкой к соревнованиям. 2. Адоптогены предотвращают гипоксические процессы в организме, особенно при физических нагрузках. 3. Адоптогены обладают анаболизирующим эффектом. 4. Адаптогены способствуют антиоксидантному действию в организме, предотвращая токсические эффекты перекисного окисления липидов, которое активируется при истощающих физических нагрузках. 5. Адаптогены улучшают метаболические процессы в организме и нормализуют функциональную активность эндокринной системы организма. 6. Адаптогены контролируют образование и расход энергии в клетках, тканях, органах и систем органов. 7. Адаптогены влияют на гуморальный и клеточный иммунитет в тренировочном и соревновательном периодах, действуя по схеме: тренировочный процесс -> иммуносупреcсия -> адаптогены -> иммуномодуляция -> восстановление иммунологической реактивности. 8. Адаптогены значительно улучшают микроциркуляцию сосудов головного мозга и улучшают реологические свойства крови. 9. Адаптогены тонизируют центральную нервную систему, улучшают синаптическую передачу в симпатических и парасимпатических волокнах периферической нервной системы, улучшают когнитивные способности. 10. Адаптогены умеренно стимулируют умственную и физическую работоспособность. 14 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 11. Адаптогены повышают устойчивость организма к неблагоприятным факторам путем адаптационной перестройки обмена веществ и реализации радиопротекторного эффекта. 12. Адаптогены оказывают антистрессовое влияние. 13. Адаптогены повышают чувствительность зрительного и слухового анализаторов. 14. Адаптогены оказывают гемопоэтический эффект. 15. Адаптогены улучшают функцию миокарда, печени и других органов. 16. Адаптогены ускоряют процессы регенерации, репарации и оказывают иммуномодулирующее действие. 17. Адаптогены нормализуют и умеренно стимулируют функции эндокринной системы. 18. Адаптогены стимулируют половую функцию. 19. Адаптогены сокращают время восстановления работоспособности, также повышают эффективность способствуют закаливания, сбережению гликогена лечебной физкультуры, печени, способствуют мобилизации неэстерифицированных жирных кислот, являющиеся источником энергии при физических нагрузках и стрессе. 20. Адаптогены более эффективны, чем психомоторные стимуляторы. Это связано с повышением их эффективности по мере продления курса приема и отсутствии стадии истощения после стадии проявления тонизирующего действия. 21. Адаптогены не вызывают пристрастия и зависимости. Однако чтобы эффективно использовать природные препараты, крайне важно исполнять следующие правила: 1. Назначать любые препараты растительного и животного происхождения может только врач после широкого обследования. 15 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 2. При лечении препаратами растительного и животного происхождения необходимо вести нормальный здоровый образ жизни: не курить, не употреблять алкоголь и наркотики, соблюдать режим труда и отдыха. 3. Анаболическое действие растительных адаптогенов реализуется лишь на фоне тренировочного воздействия, поэтому применять их следует только при адекватных физических нагрузках. Препараты адаптогенов усиливают процессы возбуждения и торможения ЦНС и поэтому очень важно соблюдать их правильную дозировку, а также соблюдать временные интервалы приема. 4. При назначении растительных адаптогенов необходимо учитывать суточную динамику биоритмов. Неправильное назначение препаратов вызывает десинхронизацию суточных биоритмов. В качестве ориентира нужно использовать суточную экскрецию катехоламинов, которая усиливается утром и достигает максимума в первой половине дня. На различных этапах спортивной деятельности весьма эффективно использовать природные адаптогены, которые обладают стимулирующим и тонизирующим комплексным действием. В скоростно-силовых видах спорта применение адаптогенов целесообразно на первом, втором, третьем этапах, а также в соревновательный период. Адаптогены могут быть растительного, животного и минерального происхождения. К классическим фитоадаптогенам относят аралию высокую, аралию сердцевидную, акантопанакс сидячецветный, женьшень, заманиху высокую, калопанакс семилопастной, левзею сафлоровидную, лимонник китайский, полисциас папотноколистную, родиолу розовую, элеутерококк колючий. Фармакологические свойства растительных адаптогенов были изучены сотрудниками и учениками И.В. Лазарева (1959). К адаптогенам животного происхождения относятся: пантокрин, рантокрин, пантогематоген, мускус, рог носорога, липоцеребрин, порошок из костей тигров и медведя, свежая и консервированная кровь, мышцы змей, кожа и мясо ежа, экстракт из свежих улиток, порошок из сушенных сверчков, раковины жемчужницы и рептилий, пауки и скорпионы, черви, пиявки, продукты 16 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» пчеловодства – перга, цветочная пыльца, маточное молочко, сотовый мед из рамок многолетней экспозиции, мед с препаратами растительных адаптогенов, препараты из морских и океанических животных – кукумарий, морских львов, мидий, морского гребешка, морских черепах и другие. К препаратам минерального происхождения относится мумие. Терапевтический эффект адаптогенов прежде всего проявляется в период утомления. Общий эффект для всех адаптогенов связан с неспецифическим повышением функциональных возможностей организма и адаптационными механизмами при экстремальных ситуациях. Препараты адаптогенов практически не изменяют функции организма, но при этом заметно повышают физическую и умственную работоспособность, переносимость нагрузок и сокращают сроки адаптации к ним. Если рассматривать исторический аспект по выявлению и использованию природных адаптогенов, то в данном случае сколько существует человечество, столько времени оно и занимается фитотерапией. Человек как разумное создание, всегда пользовался дарами окружающей его природы. Адаптогены имеют тысячелетнюю историю, они довольно широко были представлены в фармакопее стран Дальнего Востока (Японии, Китая, Кореи) и Юго-Восточной Азии. Лекарственные растения, которые значительно улучшают физическую и умственную работоспособность, известны издревле. Например, наблюдая за поведением маралов, ученые обнаружили, что эти животные перед брачными боями искали корень левзеи. Сибирские охотники уже давно использовали растение лимонник китайский с целью повышения работоспособности и много дней на охоте обходились без пищи. Элеутерококк и аралию жители Востока и Сибири использовали в качества лекарственного средства. А вот лекарственные препараты из рогов оленей люди стали применять еще в 3700 г. до Рождества Христова. В дальнейшем было установлено, что в кератине, который находится в рогах, содержится значительное количество серосодержащих аминокислот. В 17 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» народной медицине стран Восточной Азии рога пятнистого оленя используют уже более 2000 лет при анемии, слабости и истощении. Базовым направлением традиционной медицины Индии, Тибета, Вьетнама, Кореи, Китая, Японии в течение многих тысячелетий остается фитотерапия. Несмотря на закрытость и различия школ и систем фитотерапии, хорошо прослеживается преемственность, а порой и полная идентичность применения ряда растений и их сочетаний в греко-арабо-персидской, индотибетской, а также близких китайской, вьетнамской, корейской и японских медицинах. В них обнаруживается общность принципов фитотерапии, например: 1. Фитотерапевт должен иметь широкое количество лекарственных растений. 2. Если болезнь очень тяжелая, то сбор лекарственных растений должен быть очень широкий и еще более усложняться, если происходит утяжеление болезненного состояния. 3. Многие сочетания растений синергистов, детоксикантов, очистителей, которые дополняют друг друга, облегчают биодоступность лекарства и уже подобраны в традиционной медицине. 4. В традиционной медицине в основном используются съедобные, кормовые растения, суррогаты чая, а также пряности. 5. Используются некоторые ядовитые растения, из которых выделены медиаторные яды, являющиеся блокаторами различных ферментов, которые применяют ограничено. 6. Фитодиетотерапия. 7. Комплексный, системный, индивидуальный подход к пациенту. В СССР впервые сложились условия для восприятия идеологии, методологии, теории и практики фитотерапии.Это произошло благодаря формированию теории о состоянии неспецифически повышенной сопротивляемости организма, которая была впервые постулирована советских 18 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» ученым фармакологом Н.В. Лазаревым (1959), использовавшим препараты корня женьшеня и элеутерококка колючего с целью повышения резистентности организма к инфекциям различной природы. Теория состояния неспецефически повышенной сопротивляемости организма тесно смыкается с фундаментальными теориями медицины и физиологии: адаптационно-трофической функции симпатической нервной системы Л.А. Орбели (1962) и общего адаптационного синдрома Г. Селье (1960). Стресс-лимитирующие свойства адаптогенов проявляются в их способности отдалять стадию истощения и продлевать стадию резистентности. Адаптогены вызывают следующие феномены: 1. Препятствуют гипертрофии надпочечников. 2. Уменьшают количество эрозий в слизистой оболочке желудка. 3. Уменьшают потерю массы вилочковой железы и селезенки. Отсюда мы делаем вывод, что фитоадаптогены препятствуют развитию триады Селье, характерной для стадии истощения. Однако ограничение объема и тяжести повреждения на их фоне носит не органотропный, тканеспецифичный, а системный характер и реализуется за счет собственных метаболитов, мобилизации каскадов защиты организма. Доказано, что адаптогены уменьшают тяжесть повреждения органов детоксикации, нарушение биохимического состава ткани печени и снижение ее массы. Классические адаптогены препятствуют снижению массы тела и образованию зон некроза в миокарде. Стресс-лимитирующее действие адаптогенов было подтверждено на иммунологическом уровне, например, отвары корней аралии, родиолы, левзеи и элеутерококка нормализуют продукцию перитонеальными макрофагами интелейкина-1-α, также устраняют стресс-индуцированное снижение чувствительности макрофагов к стимулирующему действию стафилококков, а лимфоцитов – к комитогенному действию цитокинов в реакции бласттранформации. 19 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» В более позднее время было выявлено, что сопротивляемость организма человека на фоне использования классических фитоадаптогенов, возрастает не только к инфекциям, но и к широкому кругу повреждающих факторов, такие как: гипоксия, гипертермия, гипотермия, голодание, токсины, интенсивные физические нагрузки, перегрузки, иммобилизация, радиация. И.И. Брехман (1957) впервые сформулировал требования к адаптогенам: 1. Отсутствие токсичности, влияния на нормальные параметры жизнедеятельности. 2. Повышение резистентности заболеваний, высокий к широкому спектру инфекционных иммунокорригирующий эффект, противоонкогенные свойства. 3. Стресс-лимитирующие свойства, препятствие стресс-индуцированному, например, операционному, метастазированию, иммунодефициту. 4. Мощные детоксикационные свойства, проявляющиеся, например, в отношении поражающих ЦНС ядов, как вызывающих наркоз, так и конвульсантов, цитостатиков, гепатотоксических ядов и медикаментов, канцерогенов, мутагенов, метгемоглобинобразователей и другие. 5. Коррекция метаболизма и его нейроэндокринная регуляция. Для фитоадаптогенов типично положительное гонадотропное, противодиабетическое действие с увеличением синтеза и экзоцитоза инсулина; положительное, регулирующее влияние на функции надпочечников – способность препятствовать развитию гипокортицизма при стероидной терапии, а также сглаживать чрезмерное повышение концентрации 17-ОКС в крови при стрессе. В материалах Олимпийского конгресса 1996 года в Атланте появились первые серьезные исследования о влиянии элеутерококка на физическую работоспособность высококвалифицированных спортсменов США. В то время как в СССР в 1960 году И.И. Брехманом была опубликована книга о элеутерококке как новом стимулирующем и тонизирующем средстве. 20 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Вопросы и задания для самоконтроля 1. Что такое адаптогены? 2. Какую роль играют адаптогены в метаболизме человека? 3. С какой целью используются адаптогены в практике спорта? 4. Назовите механизмы действия адаптогенов в организме человека. 5. Какие правило необходимо выполнять при использовании адаптогенов? 6. В какой период наиболее сильно проявляется терапевтический эффект адаптогенов? 7. Назовите основные принципы фитотерапии. 8. Какие феномены вызывают адаптогены? 9. Какие требования к адаптогенам сформулировал И.И. Брехман? 10. Как проявляет себя организм человека на фоне приема адаптогенов? Глава 4. Классификация адаптогенов 21 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Адаптогены делятся на адаптогены растительного животного и минерального происхождения. I. Препараты растительного происхождения: I.1. Монопрепараты: настойка аралии, настойка заманихи, жидкий экстракт левзеи, настойка и жидкий экстракт женьшеня, настойка лимонника, иммунал настойка стеркулии, настойка и жидкий экстракт эхиноцеи, эксдистерон. I.2. Комбинированные препараты. II. Препараты животного происхождения: пантокрин, рантокрин, пантогематоген, мускус, рог носорога, липоцеребрин, порошок из костей тигров и медведя, свежая и консервированная кровь, мышцы змей, кожа и мясо ежа, экстракт из свежих улиток, порошок из сушенных сверчков, раковины жемчужницы и рептилий, пауки и скорпионы, черви, пиявки, продукты пчеловодства – перга, цветочная пыльца, маточное молочко, сотовый мед из рамок многолетней экспозиции, мед с препаратами растительных адаптогенов, препараты из морских и океанических животных – кукумарий, морских львов, мидий, морского гребешка, морских черепах и другие. III. Препараты минерального происхождения – мумие. IV. Витаминные препараты. Фармакокинетика. Лекарственные препараты всех адаптогенов полностью и быстро всасываются в пищеварительном канале, распределяются во всех органах и системах. Выделяются из организма с мочой и незначительная часть с фекалиями. Фармакодинамика. Механизм общетонизирующего и адаптогенного действия пока остается неясным. Предполагается, что в реализации адаптогенного действия играет роль усиление адаптивного синтеза РНК и 22 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» белков, активности регенерации. окислительного ферментов Препараты энергетического более фосфорилирования, экстремальных ситуациях, выраженно обмена и процессов стимулируют процессы при гипоксических состояниях и нормализуют показатели энергетического и нуклеинового обмена, обладают антиоксидантным действием, проявляют мембраностимулирующее действие. Адаптогены стимулируют биосинтез катехоламинов, что определяет необходимость назначения адаптогенов утром или в первой половине дня. Для спортсменов важными являются утренние приемы, поскольку он совпадает с их физиологическим утренним подъемом, активацией метаболических процессов в организме и уменьшением этих процессов в ночное время суток. Вопросы и задания для самоконтроля 1. Назовите классификацию адаптогенов. 2. Назовите препараты растительного происхождения. 3. Какое влияние оказывают растительные адаптогены на метаболизм человека? 4. Назовите адаптогены животного происхождения. 5. К какому классу относится мумие? 6. Перечислите витаминные адаптогены. 7. Опишите фармакокинетику и фармакодинамику адаптогенов. Глава 5. Адаптогены растительного происхождения Акантопанакс сидячецветный (Acantpanax sesseliflorus) 23 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Произрастает в Приморском и Хабаровском краях, Корее и северовосточном Китае. Растет чаще на открытых местах. Неприхотливый, сильно ветвистый кустарник 2-3 метра высотой с шаровидной кроной. На светло-серых стволиках и желтоватых молодых пепельно-серых побегах имеются редкие, одиночные, расширенные в основании, некрупные твердые шипы. Плоды почти черные, продолговатые до 1 см длиной, несъедобные. По лекарственным свойствам аналогичен женьшеню, аралии, элеутерококку. Аралияманьчжурская(AraliamandschuricaRupr.etMaxim). 24 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Аралия маньчжурская Аралия маньчжурская – это быстрорастущее дерево или кустарник, вид рода Аралия. Растение распространено в Китае, Японии, Корее, на Дальнем Востоке, на Сахалине и Курильских островах. По высоте доходит до 12 метров. Черешки листьев и ствол усажены многочисленными шипами. Лекарственным сырьем являются листья, кора и корни. В корнях аралии содержатся белки, крахмал, углеводы, эфирное масло, минеральные соединения, незначительное количество алкалоидов, тритерпеновые пентациклические сапонины. В ветвях и листьях содержатся углеводы, эфирное масло, флавоноиды, алкалоиды, тритерпеноиды, органические кислоты иантоцианы. В семенах содержатся непредельные жирные кислоты (линолевая, октадеценовая). 25 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» В медицинской практике используются корни, которые содержат арализиды А, В, С, являющиеся производными олеиновой кислоты, остатки сахаров, флавоноиды, сапонины. Снижает концентрацию глюкозы в крови, оказывает анаболизирующий эффект. По своему биологическому действию аралия приравнивается к женьшеню. Она стимулирует ЦНС, повышает работоспособность, снимает усталость, стимулирует дыхание, оказывает кардиотонический и антистрессорный эффекты, оказывает гонадотропное действие. Аралия оказывает положительное действие на многие патологические состояния организма, в частности выравнивает артериальное давление, снижает концентрацию сахара в крови, отмечается благотворное влияние при заболеваниях нервной системы и психических болезнях (неврастения, шизофрения). Аралия выпускается в виде настойки и в виде таблеток сапарала – это сумма аммонийных оснований солей тритерпеновых гликозидов (аралозидов), полученных из корней аралии маньчжурской. Противопоказания к применению препаратов аралии: бессонница, повышенная возбудимость, эпилепсия, гиперкинезы, гипертония. Асая(Euterpeoleracea) – ягоды асаи, внешне похожи на виноград небольших размеров темного цвета. Растет этот вид ягод гроздьями на пальмах асаи, преимущественно в тропическом климате Южной и Центральной Америки. Но больше всего ягод можно найти в низовьях реки Амазонка. По своим антиоксидантным свойствам занимают 1-е место среди всей растительности. Ягоды имеют широкий химический состав, в который входят: стеролы, из них 78% составляют бета-ситостеролы. На 100 г масла из ягод асаи насчитывается около 45 мг витамина Е, причем токотриеннолов из этого количества 17 процентов. Из-за наличия фитостеров регулируется липидная активность верхнего покрова кожи. Ягоды богаты антиоксидантами, жировыми кислотами (омега 3,6 и 9), витаминами и минералами, клетчаткой, аминокислотами и углеводами. В ягодах асаи содержится 22% пальмитиновой 26 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» кислоты, 2% стеариновой кислоты, 2,5 арахиновой кислоты, 2% пальмитолеиновой кислоты, 60% олеиновой кислоты, 12% линолевой кислоты. Благодаря этому ягоды асаи питают и способствуют оздоровлению кожи. Содержание в ягодах растительных пигментов – антоцианидов, способствует уменьшению разрушения клеток кожного покрова, замедлению процесса старения. Секретные свойства асаи были открыты учеными только в XXI веке. Асаи достаточно калорийный плод. На 100 грамм ягод приходится 182 ккал. По количеству белка его можно сравнить с коровьим молоком,а по количеству жиров и энергетической ценности молоко даже уступает. В ягоде содержится много железа, витаминов Е и В1, при этом содержание холестерина низкое. Они укрепляют иммунную систему, способствуют регенерации мышечной ткани, оказывают общее тонизирующее действие. Особую ценность для спортсменов – это помощь асаи в регенерации мышечной ткани. Асая 27 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Плоды асаи Васака (Adhatodavasica)– это вечнозеленый многолетний кустарник, который достигает трехметровой высоты. Васака произрастает в Индии, на острове Ява, Шри-Ланке и культивируется в некоторых странах тропической Америки. Плоды васаки имеют высокое содержание алкалоидов, листья богаты витамином С, каротином и эфирным маслом. Васака уникальное растение, которое помогает поддерживать функции бронхов, обладает бронхолитическими свойствами (вызывает расширение просвета и устранение спазма бронхов за счет расслабления их мышц), муколитическими (разжижает мокроту и облегчает ее отделение) и отхаркивающими свойствами. Она нормализует функции легких и поддерживает иммунную систему. Васака оказывает успокоительное, отхаркивающее, антиспазматическое, глистогонное действие. Преимущественно васака используется как противовоспалительное, обезболивающее, отхаркивающее, диуретическое, противоастматическое средство, как антисептик. Наличие вазицина и албатадоновой кислоты позволяет подавлять размножение и рост стрептококка, стафилококка, дифтерийной и туберкулезной палочки. Васака улучшает деятельность сердечно-сосудистой системы. В терапевтических целях используются все части растения – листья, плоды, корни, кора и сок из свежих листьев. Был выделен алколоид – вазицин и 28 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» синтезирован его химический аналог – бромгексин, который широко используется как средство против кашля. Показания: бронхит, туберкулез, астма, кашель, невралгия, одышка, озноб, коклюш, дифтерия, ревматизм, диарея, дизентерия, кожные воспаления, гонорея. Противопоказания: беременность, индивидуальная непереносимость компонентов препарата Гинкго Билоба Гинкго Билоба (Ginkgobiloba). Следы этого уникального растения обнаруживали на каменных отпечатках Мелового и Юрского периодов. Растение двудомное, но различить женские и мужские особи можно лишь спустя тридцать лет, когда дерево начинает цвести. На мужских растениях развивается пыльца, переносимая ветром на семязачатки женских особей. Серебристо-желтые семена, с зародышем внутри к осени опадают, издавая 29 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» неприятный запах. Но только в этот период зародыш начинает созревать. Гинкго Билоба содержит более 40 биологически активных веществ и некоторые из них встречаются только в этом растении. Лечебными свойствами обладают листья растения. Уникальность состава Гинкго Билоба не только в наличии большого количества биологически активных веществ, но и в том, что действуют они комплексно, разносторонне и гармонично. Гинкго Билоба содержит флавоновые гликозиды, терпены, органические и гинкголевые кислоты, аминокислоты, воска, стероиды, эфирные масла, алкалоиды, витамины, микро- и макроэлементы (селен, марганец, титан, медь, фосфор, кальций, калий, магний, железо). Гинкго Билоба расширяет просвет сосудов, вен, капилляров, уменьшает вязкость крови и предотвращает образование тромбов – улучшает кровоток в головном мозге, сердце, конечностях, снижает хрупкость сосудов, предотвращает кровоизлияние в сетчатку и роговицу глаза, инсульт и инфаркт, противоотечное действие, антиоксидное – останавливает процессы старения, противовоспалительное, противовирусное и иммуномодулирующее действие, антигистаминное, мочегонное, регулирует обмен углеводов – повышает выработку инсулина, снижает уровень мочевой кислоты, антидепрессивное, сохраняет интеллект, понижает уровень холестерина, улучшает проводимость нервного импульса, антитоксическое, повышает энергетические возможности организма, препятствует спазму артерий, вызывает увеличение мозгового и периферийного кровообращения, увеличивает потребление мозгом кислорода, улучшает концентрацию внимания. Противопоказания: 1. Индивидуальная непереносимость Гинкго Билоба. 2. Беременность и кормление грудью. 3. Возраст до 12 лет. 4. Склонность к кровотечениям. 5. Нарушение мозгового кровообращения и инфаркт в остром периоде. 30 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 6. Одновременный прием антикоагулянтов и препаратов, снижающих вязкость крови. Лечебные свойства, неоднократно описанные китайскими врачами, получили современное научное подтверждение. Крупнейшие фармацевтические компании Германии, Франции, Америки и Японии на экологически чистых плантациях выращивают растение-целитель. Запатентовано и сертифицировано сотни препаратов, выпускаемых в виде таблеток, капсул, растворов, гелей. Лекарственные препараты Билобил, Танакан, Гингоум, Гинос… эффективны при длительном применении, схема лечения назначается индивидуально врачом. Критерием лечебных свойств Гинкго Билоба является содержание в препарате 24% флавогликозидов и 6% терпенов. БАДы имеют меньшую дозировку и служат для профилактики заболеваний. 31 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Гинго Гуарана(Paullinia cupana). Это вьющаяся лиана рода Пауллиния семейства Сапиндовые, в диком виде растущая в амазонской части Бразилии и Парагвая, а также встречается в Перу, Венесуэле и Колумбии. Гуарана отличается большими листьями и цветками, собранными в пучки. Растение известно, прежде всего, своими плодами, которые соразмерны с кофейным зерном. Как пищевая добавка гуарана является эффективным стимулятором и содержит в два раза больше кофеина, чем кофейные зерна. Гуаранин, теин и матеин – это все синонимы кофеина, так как эти вещества не содержат ничего кроме кофеина. Высокая концентрация кофеина служит растению защитным токсином, который ограждает ягоды и семена от белезнетворных микроорганизмов. Плод гуараны величиной с орех-фундук, покрыт кожицей от глубокого желтого до серого цвета. При созревании кожица лопается и открывает лилово-коричневой или черное семечко. Семена гуараны содержат смолы, дубильные вещества и до 6 % кофеина. Из них получают пасту, которую применяют в отдельных странах в медицинских целях. Из пасты 32 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» добывают кофеин, ее добавляют в шоколад и используют для приготовления напитка, аналогичного кофе. Помимо самого кофеина, естественные источники этого вещества содержат многовариативные смеси ксантиновыхалкалоидов, включая кардиостимуляторы теофиллин и теобромин и другие вещества, такие как полифенолы, которые могут образовывать нерастворимые смеси с кофеином. Основные полифенолы, найденные в гуаране – катехины и эпикатехины. Также в состав гуараны входят витамины В, А и Е. Экстракт гуараны оказывает стимулирующее действие на умственную и физическую работоспособность. Кроме того, эти семена традиционно использовались для лечения головных болей, жара, лихорадки, спазмов, для профилактики от бактериальных инфекций. В настоящее время гуарана входит в состав большинства энергетических напитков. Используется для снижения веса. 33 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Гуарана Женьшень обыкновенный (PanaxginsengC.A. May). Содержит гликозиды, которые обуславливают его действие.Обладает тонизирующим и общеукрепляющим действием, повышает активность антиоксидантов. Женьшень обыкновенный С древних времен женьшень используется в медицине стран Дальнего Востока. В корнях этого растения имеется много биологически активных веществ: панаксозиды А, В и другие, алкалоиды, витамины, гинзенин, панакссапонин, панаксовая кислота, железо, медь, рубидий, цинк, свободные 34 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» аминокислоты, смолы. Считается, что фармакологическим действием обладают гликозиды – это комплекс близких по биохимическим свойствам веществ, содержание которых в корне составляет 20%. Женьшень обыкновенный характеризуется очень широким спектром действия. Основное влияние препарат женьшеня оказывает на центральную нервную систему. Также оказывает положительное влияние на углеводный обмен, сердечно-сосудистую систему, работу половых желез, улучшает зрение, обладает противовоспалительным стимулируют тканевое дыхание, действием, увеличивают газообмен, снижают ЧСС, нормализуют пониженное артериальное давление. При гипертензии препараты женьшеня препятствуют проникновению ионов кальция внутрь гладкомышечных клеток кровеносных сосудов – ослабляется их сужение, что способствует снижению артериального давления. Используется при невротических расстройствах, психастении, болезни Боткина, сахарном диабете. Однако использование препаратов женьшеня затрудняется вследствие замедленного действия. При длительном применении женьшень оказывает стимулирующее действие и улучшает общее состояние организма. Наиболее сильно женьшень оказывает влияние на умственную работоспособность. Действие препарата женьшеня оказывает мягкое действие, так как женьшень при стимуляции нервной системы не держит организм длительное время в состоянии возбуждения. Женьшень не истощает естественных резервов организма и нормализует биохимические нарушения. Большие дозы женьшеня (50–100 г) опасны для жизнедеятельности организма, так как вызывают затруднение дыхания, озноб, головокружение, кровотечение и другие нарушения. Противопоказания: 1. Молодой возраст (возможны нервные срывы). 2. Беременность (можно спровоцировать выкидыш). 35 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 3. Прием препаратов стимулирующего действия (кофеина, психомоторных стимуляторов). 4. Острый период заболеваний. 5. Аллергии. 6. Острые воспалительные процессы. 7. Высокое артериальное давление. 8. Склонность к кровотечениям. Заманиха высокая, оплопанакс высокий(Oplopanaxelatum). Заманиха высокая Заманиха высокая – это листопадный шипованный кустарник семейства аралиевых. Характерным отличием данного лекарственного растения является длинный, ползучий, деревянистый корень. Прямой неветвящийся стебель покрыт небольшими шипами (3–10 мм в длину). Листья округлой формы достигают в диаметре 35 см. Цветки заманихи небольшого размера, окрашены в зеленый цвет, собраны в продолговатую сложную кисть. Плоды растения – сочные, мясистые костянки шаровидной формы, до 12 мм в диаметре, 36 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» окрашены в желто-красный цвет. Природный ареал заманихи высокой – верхняя полоса горных лесов Уссурийского края и территория Дальнего востока. Растет этот кустарник преимущественно на крутых каменистых склонах. Лечебным сырьем заманихи являются корень с корневищем, которые заготавливаются осенью. В своем химическом составе корень с корневищем заманихи содержат такие активные вещества как эфирные масла, смолистые вещества, кумарины, флавоноиды, гликозиды, минеральные вещества и в незначительном количестве – алкалоиды. Прием целебного настоя из заманихи оказывает на организм стимулирующее, тонизирующее, противодиабетическое и противовоспалительное действие. Используют настойку заманихи в качестве стимулирующего средства при различных формах астении, при вялотекущей форме шизофрении, при гипотонии, депрессивных состояниях, сердечной недостаточности, физическом и умственном перенапряжении, дисфункции половой системы у мужчин. Настойки заманихи способствуют быстрому снижению уровня сахара в крови у инсулинзависимых пациентов. Калопанакс семилопастной (Kalopanax septemlobus) 37 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Калопанакс семилопастной Калопанакс – это редкое, реликтовое листопадное дерево, третичного периода, семейства Аралиевые. Ареал распространения – юг Приморья, юг Сахалина, Кунашир, Япония, Китай, Корея. Обитает в широколиственных и смешанных лесах. Дерево, достигающее 25 метров высоты, диаметром до 80 см, с маловетвистым прямым стволом. Кора молодых деревьев гладкая, с крупными шипами до 2 см, кора старых деревьев черная с глубокими трещинами. Растет очень медленно, светолюбив, страдает от морозов. Плоды сочные, черные, шаровидные до 5 мм в диаметре, несъедобные. По лекарственным свойствам аналогичен женьшеню, аралии, элеутерококку. Кордицепс (Cordycepssinensis) представляет собой естественное соединение представителей флоры (гифа и мицелий гриба вида спорыньи) и фауны (личинка мотылька, на которой паразитирует данный гриб). 38 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» В 80 годах XX века из кордицепса было получено много специфических компонентов: аденозин, пептидные соединения, незаменимые аминокислоты, микроэлементы и витамины. Было установлено, что выделенные вещества весьма эффективно повышают иммунитет и оказывает противораковое действие. Кроме того, экспериментально было показано, что кордицепс снижает концентрацию холестерина в крови, затормаживает развитие атеросклероза, стимулирует процессы кроветворения, восстанавливает силы после истощения, заболеваниям, повышает резистентность оказывает детоксицирующее организма к различным действие и способствует улучшению работы печени, нормализует работу почек. Содержит много ненасыщенных жирных кислот и способствует защите сосудистой стенки от атеросклероза. Кордицепс считается природным антибиотиком и эффективен против патогенном микрофлоры, особенно легочной. Кордицепс является мощным антиоксидантом. Кордицепс оказывает всесторонне воздействие на функцию кроветворения, стимулирует образование стволовых клеток костного мозга, стимулирует активность и распределение Т-лимфоцитов, естественных киллеров (NK-клеток) и макрофагов, грано-мононуклеарных тканевых клеток и фибробластов, пролиферацию мегакариоцитов селезенки. Кордицепс воздействует на процессы биосинтеза АТФ и улучшает энергетический метаболизм клетки. Препарат кордицепса очень популярен среди спортсменов, 39 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» особенно при иммунодефицитных состояниях. Китайсие спортсменки, которые принимают препараты кордицепса в течение нескольких дней устанавливали мировые рекорды до 14 раз на одном турнире. Однако кордицепс оказывает ингибирующее действие на процессы свертывания крови, поэтому не слудует использовать его с антикоагулянтами. Куркумин – экстракт куркумы длинной (Curcumalonga) – является полифенолом. Основной куркуминоид, входящий в состав корня куркумы, к куркуминоидам также относятся диметоксикуркумин и Бис- диметоксикуркумин. Именно благодаря куркуминоидам корень куркумы имеет характерный желтый цвет. Куркумин окрашивает в желтый цвет не только животные, но и растительные волокна без протравы. Куркумин – это потенциальный противоопухолевый препарат. Вызывает апоптоз раковых клеток без цитотоксического воздействия на здоровые клетки. Обладает противоокислительным, противоамилоидным, противовоспалительным, антидепрессивным действием. Куркумин 40 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Корневища куркумы целые и размолотые в порошок Куркумин ускоряет процессы восстановления мышц, улучшает деятельность сердечно-сосудистой системы, облегчает при артритах и воспалениях мышц, обладает выраженным антиоксидантным эффектом . Левзея сафлоровидная (Rhaponticumcarthamoides) (моралий корень). Левзея сафлоровидная Листья, стебель, корневища и корень содержат биологически активные вещества, накапливающиеся к концу вегетации: эфирные масла, сахара, алкалоиды, соли фосфорной кислоты, инулин, дубильные и смолистые вещества. Содержит экдистерон и фитоэкдизоны — соединения, обладающие выраженной анаболической активностью. Основной фармакологический эффект – это повышение силы сокращения и работоспособности мышц, улучшение кровоснабжения мышечной ткани и головного мозга. Усиливает синтез белка в организме, повышает физическую и умственную работоспособность, улучшает общее кровообращение, повышает иммунитет. Препараты левзеи оказывают стимулирующее и тонизирующее действие. Левзея используется при функциональных расстройствах центральной нервной системы, умственном и физическом утомлении, бессоннице, сахарном диабете, 41 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» хроническом алкоголизме, при работе в экстремальных условиях. При длительном употреблении препарата левзеи снижается заболеваемость, уменьшается частота сердечных сокращений при физических нагрузках, повышается тонкая координация кисти и статическая выносливость, а также улучшаются показатели умственной работоспособности. При однократном введении препарат левзеи оказывает стимулирующее действие на ЦНС. Смягчается гемодинамическая реакция на физическую нагрузку и уменьшается восстановительный период после нее. Противопоказания: нет, кроме лиц, страдающих шизофренией в период обострения. Лимонник китайский (Schizandrachinensis) – вид цветковых растений рода Лимонник семейства лимонниковых. Произрастает в Китае, Японии, Корее. На территории России встречается в Приморском и Хабаровском краях, Амурской области, на Сахалине, Курилах. Растет в кедрово-широколиственных и других хвойно-лиственных лесах. Растет группами, образует заросли. Это листопадная лиана длиной 10–15 м. Стебель диаметром до 2 см, завивающийся на опоре по часовой стрелке, покрытый морщинистой, шелушащейся, темнокоричневой корой. Лимонник китайский – растение однодомное, цветки раздельнополые. Опыляется насекомыми. Плоды лимонника созревают в сентябре. В соке плодов содержатся сахара (до 1,5%), органические кислоты (8,5–20%) – главным образом лимонная (до 11%), яблочная (7-8%), винная (0,8%), витамины – аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин, микроэлементы: медь, цинк, никель, марганец. В семенах обнаружены тонизирующие вещества (около 0,012% схизандрин и схизандрол), токоферол и жирное масло (до 34%). Во всех частях растения содержится эфирное масло, которое включает альфа-линолевую (до 20%), бета-линолевую (до 35%), олеиновую (до 34%) и около 4% предельных кислот. Фармакологические действие связано с содержанием схизандрина, который повышает нервную проводимость и усиливает процессы возбуждения в центральной нервной 42 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» системе. Повышает умственную и физическую работоспособность и улучшает настроение. Его применяют в фармакологическом обеспечении подготовки спортсменов игровых видов спорта, тяжелоатлетов, борцов. Тонизирующее действие препаратов лимонника на организм обычно медленное (через 2-10 недель приема), но весьма эффективно при общей усталости и слабости. Лимонник нормализует артериальное давление, утоляет жажду, повышает аппетит и кислотность желудочного сока, снимает мышечную усталость и боли Лимонник можно рассматривать как стимулятор ЦНС. Лимонник китайский 43 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Лимонник нетоксичен, не дает отрицательных последствий при умеренном употреблении. Является не только лекарством, но и диетическим продуктом. Противопоказания: при нервном возбуждении, гипертонии и нарушений сердечной деятельности, бессоннице, повышенная температура тела, беременность. Полисциас папортниколистный (Poliscias filicifolia) Полисциас Полисциас относится к семейству аралиевых. Ареал распространения тропики Восточной и Южной Азии. По лекарственным свойствам аналогичен женьшеню, аралии, элеутерококку. Родиола розовая(Rhodiolarosea) («золотой корень») – многолетнее травянистое растение. Вид рода родиола семейства толстянковые. Название «золотой корень» растение получило по корневищу, которое имеет цвет бронзы или старой позолоты с перламутровым блеском. Произрастает в регионах с холодным и умеренным климатом, включая Северную Америку, Великобританию и Ирландию, В Альпах, Пиренеях, Карпатах. В России на Урале, на Алтае. Это многолетнее суккулентное двудомное травянистое с мощным горизонтальным корневищем и тонкими придаточными корнями. 44 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Размножение вегетативное и семенами. Растение не требовательно к теплу и свету, но нуждается в обильной влаге. Родиола розовая В фармакологической практике используют корни и корневища, в которых содержатся сапонины, сахара, гликозиды, дубильные вещества, органические кислоты, жиры, эфирное масло, танины, белки, флавоноиды, воска. Выделены два основных действующих вещества родиолы – это родиолозид – n- окси-бета-этанол и морозид n-тирозол. Препарата родиолы 45 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» обладают тонизирующим и стимулирующим действием и используются при невротических расстройствах, астенических состояниях, гипотонии, простуде. Способствует повышению общей работоспособности, снимают сердечную боль, усталость. Стимулирующее действие родиолы розовой на мышечную работоспособность является использовании повышается наиболее мышечная выраженной. сила. При длительном Стимулирует умственную работоспособность. Способствует хорошей адаптации в высокогорье. Показания к применению у здоровых людей: - как стимулирующее средство при переутомлении в период реабилитации после инфекционных и соматических заболеваний; - при повышенной умственной нагрузке; - для повышения физической работоспособности при длительной интенсивной физической нагрузки и в период восстановления. Противопоказания: не следует использовать при высоком артериальном давлении, при эмоциональном возбуждении, при повышенной температуре тела. Секуринега полукустарниковая(Securinegasuffruticosa (Pall) Rehd) произрастает в Восточной Сибири, на дальнем востоке, Северо-восточном китае, Корее. В качестве адаптогена используются молодые листья и побеги, которые содержат большое количество алкалоидов: аллосекуринин, секуринин, секуринол А, В, С, суфрутикодин, суфрукодинин, дигидросекурин. Секуринега оказывает действие при ослаблении сердечной деятельности, половом бессилии, общей слабости, при поражении центральной и периферической нервной системы. В спорте применяется для повышения физической работоспособности 46 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Секуринега полукустарниковая Противопоказания: нельзя использовать при гипертонии, болезнях почек со сниженной экскреторной функцией, атеросклерозе. Стеркулия платанолистная(SterculiaplatanifoliaL.). Действие препарата стеркулии подобно элеутурококку и женьшеню. Она стимулирует физическую и умственную работоспособность и анаболические 47 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» процессы, не содержит сильно действующих веществ. В листьях стеркулии содержатся смолы (5%), эфирное масло (0,1%), органические кислоты (2,5%), небольшое количество алкалоидов. В семенах стеркулии найден кофеин, теобромин, органические кислоты, липиды и алколоиды. Используют препарат в качестве возбуждающего средства при умственной и физической усталости, астенических расстройствах, переутомлении, после истощающих заболеваний. Перед сном употреблять не рекомендуется. Трибулус террестис, или якорцы стелющиеся (Tribulusterrestris)– многолетнее травянистое растение, произрастающее в умеренном и тропическом климате в Южной Европе, Южной Азии, в Африке и северной Австралии. Вид рода якорцы семейства парнолистниковые. Трибулус Главное действующее вещество – протодиосцин, которое оказывает благоприятное действие на проницаемость клеточной мембраны, зрительную 48 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» функцию, метаболизм холестерина и иммунитет. Активное вещество протодиосцин быстро выводится из плазмы крови – уже в течение 3-го часа его концентрация является незначительной. Экскретируется преимущественно с желчью. Трибулус содержит алкалоиды, сапонины, флавоноиды и др. Способствует выработке собственного тестостерона в организме. В 2009г. Трибулус изъят из свободной продажи и получил статус растения, которое содержит сильнодействующие вещества. Данное растение широко используется в бодибилдинге как бустер тестостерона. Как следствие увеличиваются силовые показатели, ускоряется мышечный рост. Трибулус способен повышать либидо и половую активность посредством стимуляции андрогенных рецепторов в головном мозге. ФорсколинColeusforskohlii –многолетнее травянистое растение, семейства мятных, произрастает в Индии, в настоящее время распространено как декоративное растение. Coleusforskohlii используется в медицинских целях и спорте, для получения экстрактов корня, которые обладают многообразными физиологическими эффектами. Этобиологически активное соединение, по химической структуре дитерпен. 49 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Форсколин Форсколин проявляет свое действие на организм, главным образом, за счет активации – аденилатциклазы, в результате чего происходит повышение уровня цАМФ во внутриклеточном пространстве. цАМФ – это важный и многофункциональный передатчик клеточных сигналов, которые передают гормоны и другие осуществляется биохимические обратная связь медиаторы. С помощью цАМФ клеток оси гипоталамус-гипофиз для обеспечения отрицательнойобратной связи по уровню гормонов. Циклический АМФ реализует свое действие, активируя цАМФ-зависимые внутриклеточные сигнальные каскады, такие как протеинкиназа А. При повышении концентрации цАМФ идет снижение артериального давления, уменьшение внутриглазного давления, цАМФ препятствует агрегации тромбоцитов (снижает свертываемость крови), способствует вазодилатации (расширению сосудов), бронходилатации (улучшению дыхания), увеличивает секрецию гормонов щиовидной железы и ускоряет липолиз. Активность форсколина в отношении щитовидной железы сравнима с эффектом тиреотропного гормона. Увеличение концентрации цАМФ активирует протеинкиназу, которая активирует чувствительную к гормонам липазу, ответственную за сжигание триглицеридов. Повышение уровня цАМФ имитирует действие 50 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» лютеинизирующего гормона и способствует увеличению выработки тестостерона. Эффекты форсколина: 1. Форсколин увеличивает продукцию тестостерона, в результате чего наблюдается прирост сухой мышечной массы. 2. Форсколин способствует снижению жировой массы. 3. Сосудорасширяющий эффект. 4. Форсколин повышает устойчивость к действию ультрафиолетового излучения. 5. Форсколин подавляет инфекции мочеполовой системы. 6. Противоопухолевый эффект. 7. Форсколин восстанавливает периферические нервные волокна, увеличивает продукцию собственного тестостерона (что способствует приросту сухой мышечной массы), снижает жировую массу тела, обладает сосудорасширяющим эффектом. Vinitrox –запатентованный комплекс, содержащий экстракты винограда и яблок и обладающий выраженным антиоксидантным действием. Элеутерококк колючий (Eleuterococcussenticosus) (сибирский женьшень). Семейство Аралиевые, включающих около 30 видов колючих кустарников и деревьев. Встречается в восточной Азии, юго-восточной Сибири, Японии, Китая. 51 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Элеутерококк колючий Содержит сумму гликозидов-элеутерозидов, которые повышают работоспособность, усиливают синтез белка и углеводов, усиливают окисление жирных кислот, обладают тонизирующим действием. В настоящее время препараты элеутерококка являются одним из наиболее широко применяемых адаптогенов в различных экстремальных условиях. В корнях элеутерококка содержится семь гликозидов, а также глюкоза, сахароза, крахмал, воска и другие вещества. Элеутерококк оказывает тонизирующее действие, улучшает основной обмен, повышает адаптационные свойства организма, повышает устойчивость к гипоксии, нормализует концентрацию сахара в крови. При длительном применении увеличивается жизненная гемодинамические физической емкость параметры нагрузки, выносливость. элеутерококка и легких, частота увеличивается Однократное снижается быстро дыхания мышечная введение заболеваемость, восстанавливаются после выполнения масса и статическая элеутерококка оказывает стимулирующий эффект – снижается усталость и повышается физическая и умственная работоспособность. Противопоказания: высокая температура, острый период инфекционных и соматических заболеваний, гипертоническая болезнь. Высокие дозы 52 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» элеутерококка могут вызвать у людей бессонницу, раздражительность и чувство тревоги. Эхинацея узколистная (Echinaceaangustifolia) –многолетнее растение из семейства астровые, или сложноцветные. Родом из восточной части США. Культивируется как декоративное и лекарственное растение. Эхинацея узколистная Трава эхинацеи пурпурной содержит полисахариды (гетероксиланы, арабинорамногалактаны), эфирные масла (0,15-0,50%), флавоноиды, 53 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» оксикоричные (цикориевая, феруловая, кумаровая, кофейная) кислоты, дубильные вещества, сапонины, полиамины, эхинацин (амид полиненасыщенной кислоты), эхинолон, эхинакозид, органические кислоты, смолы, фитостерины. Корневища и корни содержат инулин (до 6%), глюкозу (7%), эфирные и жирные масла, фенолкарбоновые кислоты, бетаин, смолы. Все части растения содержат ферменты, макро- (калий, кальций) и микроэлементы (селен, кобальт, серебро, молибден, цинк, марганец и др.), оказывает стимулирующее действие на иммунную систему, повышает сопротивляемость простудным заболеваниям и ускоряет процессы выздоровления после болезней. Препараты эхинацеи обладают наиболее выраженными иммуномодулирующими свойствами по сравнению с другими адаптогенами. Эхинацея оказывает противовоспалительное, противомикробное и противовирусное действие. Препараты эхинацеи оказывают лечебное действие при различных патологических состояниях, влияя на клеточный и гуморальный иммунитет. Экстракт эхинацеи угнетает рост и размножение стрептококка, стафилококка, кишечной палочки, вирусов гриппа, стоматитов. Препараты эхинацеи нетоксичны, в больших дозах иногда вызывают повышенное слюноотделение. Сок из свежих соцветий ускоряет свертываемость крови. Вопросы и задания для самоконтроля 1. Какие представители адаптогенов растительного происхождения наиболее широко используются в практике спорта? 2. Объясните механизм действия растительных адаптогенов. 3. Какую роль как адаптоген играет васака? 4. Какую роль в организме в качестве адаптогена играет куркумин? 5. На что воздействует адаптоген гинкго билоба? 6. В какой период тренировочного процесса лучше всего использовать элеутерококк колючий? 7. Каким физиологическими эффектами обладает форсколин? 54 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 8. Какие биохимические субстраты находятся в родиоле розовой? 9. Что такое кордицепс? 10. Какие эффекты вызывает аралия маньчжурская и в какой тренировочный период лучше всего его употреблять? Глава 6. Дозирование Дозирование осуществляется индивидуально, путем уменьшения или увеличения количества принимаемого препарата. Малые дозы вызывают торможение процессов, большие активизацию. Проще всего дозировать адаптогены представленные в жидкой форме – настойки, экстракты. Подбор доз можно начинать с шести капель, принимая их утром натощак в ¼ стакана воды. После приема необходимо проанализировать собственные ощущения в течение дня. Если есть прилив энергии, желание работать, значит доза активизирующая. Если расслабление, заторможенность – доза тормозная. На следующий день дозу необходимо или уменьшить, или увеличить достигая желаемого эффекта. Малые дозы адаптогенов способствуют процессам анаболизма и применяются в период набора мышечной массы. Большие дозы адаптогенов усиливают процессы как анаболизма, так и катаболизма. При этом значительно повышается физическая и умственная работоспособность. Активизирующие дозы показаны в период интенсивных тренировочных нагрузок и соревнований. Спортсменам не рекомендуется принимать спиртовые настойки адаптогенов, возможно применение комбинированных адаптогенов в виде порошка, таблеток, капсул, драже. Применение наиболее распространенных адаптогенов • Аралия маньчжурская (настойка) – 30–40капель 2 раза в день, курс 10–14 дней. • Геримакс – 1 капсула, курс 5–10 дней. • Гинсана – 1-2 капсулы, курс5–10 дней. 55 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» • Женьшень (экстракт) – 1 г., курс 10 дней. • Гербион женьшень – 1 капсула, 5–10 дней. • Заманиха высокая (настойка) – 30–40 капель 2 раза в день, курс 10–14 дней. • Кропанол – 1 капсула 2-3 раза в день, курс 10–14 дней. • Леветон форте – 2 таблетки, курс 3-4 дня. • Левзея сафлоровидная – 3 драже 2-3 раза, курс 2-3 дня. • Леузея – 10-15 капель, курс 10–14 дней. • Лимонник китайский (настойка) – 20–25 капель 2 раза в день, курс 10–14 дней. • Лимонник китайский (порошок) – 0,5 г. 2 раза в день, курс 10–14 дней. • Мелаксен – 1 таблетка (3 мг), однократно. • Милайф – 100 мг, курс 2-3 дня. • Пантокрин – 30–40 капель 2 раза в день, курс 2-3 дня. • Ревайтл гинсенг плюс – 1 капсула, курс 5–10 дней. • Родиола розовая (экстракт) – 10–40 капель 2 раза в день, курс 10–20 дней. • Сапарал – 0,05 г. 2 раза в день, курс 10–14 дней или однократно. • Сафинор – 2-3 таблетки, курс 10–14 дней. • Стеркулия платанолистная (настойка) – 10–40 капель 2 раза в день, курс 2-3 недели. • Элтон-П – 3-4 таблетки, курс 20–30 дней. • Элеутерококк-П – 2 драже 2 раза в день, курс 3-4 недели. Допустимо применение нескольких (2-3) препаратов, дополняющих друг друга. Адаптогены рекомендуется принимать в первой половине дня, так как их возбуждающее действие может помешать процессу засыпания и ночного сна. 56 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Однократный утренний прием наиболее гармонично вписывается в биоритм человека и хорошо повышает умственную и физическую работоспособность. Глава 7. Адаптогены животного происхождения Панты – это растущие (неокостеневшие) рога молодых пантовых оленей: изюбра, марала, пятнистого оленя, снятые на определенной стадии их развития. Препараты из пантов – это адаптогены широкого спектра действия. В Восточных странах панты используются как в чистом виде, так и в комплексе с другими лечебными препаратами. Применяют панты при анемии, истощении, после инфекционных заболеваний, сердечно-сосудистой недостаточности. В 57 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» современной медицине чаще всего используется пантокрин – экстракт 10% и спиртовой – 50%. Данный препарат улучшает обмен веществ и энергии, восстанавливает работоспособность скелетной мускулатуры и миокарда, улучшает функциональные способности периферической нервно-мышечной системы. Малые дозы пантокрина не влияют на артериальное давление, между тем большие дозы угнетают деятельность сердечной мышцы, расширяют сосуды и резко снижают артериальное давление. Основные свойства пантокрина – этотонизирующее действие, стимуляция половой функции, ускоренная регенерация тканей. Пантокрин в первую очередь влияет на вегетативную нервную систему. В спортивной практике пантокрин используется для повышения спортивной и умственной работоспособнос ти, нормализации сна и функций сердечно-сосудистой системы. Пантокрин принимают по 30 капель 2-3 раза в день и в виде подкожных инъекций по 1 мл 1 раз в день. Противопоказания. Органические заболевания сердца, стенокардия, повышенная свертываемость крови, тяжелые формы нефрита, диарея, выраженный атеросклероз. Рога северного оленя. Из рогов северного оленя получают препарат рантарин – это жидкий экстракт 1:1 из пантов, полученный реперколяцией на 40процентном этиловом спирте. 58 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Препарат рантарин широко используется как адаптоген широкого профиля. Одна таблетка содержит 0,5 г пантов оленя. В пантах содержится большое количество минеральных веществ, таких как кальций, натрий, калий, магний. Среди аминокислот представлены: пролин, аланин, глицин, лизин, изолейцин, фенилаланин, изолейцин, тирозин, треонин и серином и аргинин, гистидин, аспаргиновая и глютаминоваяя кислоты, цистин и валин, метионин. Общее содержание липидов в пантах северного оленя составляет 2,5-4,0% от веса сухих пантов. При изучении жирно-килостного состава общей липидной фракции были обнаружены жирные кислоты с С12-С18-углеродными атомами. Соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот примерно одинаково: 50,8 и 49,2% соответственно. Липиды пантов северногооленя содержат в основном такие жирные кислоты как олеиновая (14,2%). Линолевая 59 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» (10,2%), линоленовая (11,6%). Среди насыщенных жирных кислот преобладают пальмитиновая (20,4%) и стеариновая (25%). При сравнении фракционного состава липидов установлено, что в пантах северных оленей выше концентрация фосфолипидов, стеаринов и их эфиров, но ниже содержание триглициридов в 3-4 раза. Количество липидов на разных стадиях развития пантов неодинаково, более высокое содержание отмечается на ранних стадиях. С ростом пантов происходит его снижение, особенно его отдельных фракций: моноглицеридов, стеринов, свободных жирных кислот. Уменьшение количества липидов связано с замедлением роста пантов и интенсивным процессом окостенения на поздних стадиях развития. В практике спорта препараты используют с целью повышения умственной и физической работоспособности, а также в период восстановления. Рога сайги. Издревле используются в медицине стран Восточной Азии. Высокая ценность рогов сайги послужила одной из основных причин усиленного преследования этого животного в XIX и в начале XX века, приведшему к резкому сокращению поголовья этих животных. В настоящее время добыча сайги повсеместно запрещена. Вследствие запрета добычи сайги, заготовка ее рогов в настоящее время не производится. Поэтому на рынок ежегодно поступает лишь несколько пар рогов сайги, конфискованных у браконьеров. Рога сайги высоко ценятся в Китае. Высокая ценность сайгачьих рогов обусловлена верой китайцев в исключительно активное воздействие лечебных препаратов на половую систему человека. Однако тщательного биохимического анализа и клинического испытания никто не производил. 60 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Рога сайги представляют собой тонкие, прозрачные, светло-желтые роговые чехлики, покрывающие конические костные отростки лобных костей. Между этими костными конусами и одевающими их роговыми чехликами находится тонкий слой рыхлой соединительной ткани с сетью кровеносных сосудов и многослойного эпителия. Препараты из рогов сайги являются адаптогенами. В современной медицине используют экстракт (1:1) из чехлов рогов на 50% спирту. Некоторыми исследователями было показано, что умеренная оптимальная доза – 0,075 мл.кг-1 вызывает повышение физической работоспособности. Между тем, большие дозы препарата действуют на организм отрицательно, в частности вызывают угнетение рефлексов, снижение температуры тела. Гидробионты (лат. Hydrobiontes–вода + бионт) – организм приспособленный к обитанию в водной среде (биотопе). Классификация гидробионтов представлена пелагическими формами – это растения и животные, обитающие в толще или на поверхности воды; нейстон – совокупность микроорганизмов, живущих у поверхностной пленки воды на границе водной и воздушной сред; плейстон – растительные или животные организмы, обитающие на поверхности воды, или полупогруженные в воду; реофилы – животные, приспособленные к обитанию в текущих водах; нектон – совокупность водных активно плавающих 61 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» организмов, способных противостоять силе течения; планктон – разнородные, в основном мелкие организмы, свободно дрейфующие в толще воды и бентос – совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте дна водоема. Все это сырье содержит богатейший арсенал очень активных биологических веществ, влияющих на физическую, умственную и половую активность человека. Они богаты металлами, микро- и макроэлементами, углеводами, жирами, белками, нуклеиновыми кислотами, витаминами и другими компонентами, которые активно воздействуют на обмен веществ и энергии. Пример: Фитопланктон 62 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Радиолярии – обитатели толщи морских вод Гидробионтное лекарственное сырье обладает антикоагулянтным, антивирусным, антиадгезивным, антиангиогенным, противоспалительным, противоопухолевым, иммуномодулирующим и контрацептивным свойствами. В качестве примера можно привести новые препараты, которые разработаны на основе модифицированных полисахаридов из бурых водорослей (альгинаты) и высших растений (пектины), предназначенные для лечения и профилактики токсических поражений, вызванных избыточным поступлением радионуклидов, тяжелых металлов и других токсических соединений. Детоксал – биологически активный препарат на основе альгината кальция, энтеросорбент, эффективно связывающий в ЖКТ тяжелые металлы, радионуклеиды и токсичные продукты метаболизма, уменьшают явления интоксикации. Полисорбовит-50 – биологический энтеросорбент на основе модифицированных пектинов, эффективно связывающий в ЖКТ токсичные продукты обмена веществ и одновременно защищающий внутреннюю оболочку желудка от действия агрессивных факторов. 63 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Концентрат ламинарии – препарат, содержащий оптимальное количество микроэлементов, полисахаридов, жирных кислот, витаминов, хлорофилла, нуклеиновых кислот и другие. Препарат активно влияет на метаболические процессы, синтез ДНК и РНК, кроветворение. Является иммунокорректором при первичных и вторичных иммунодефицитных состояниях. Экстракт ламинарии используется для ванн, массажа, компрессов. Является общеукрепляющим средством, стимулирует обмен веществ через кожу, тонизирует ЦНС, повышает умственную и физическую работоспособность. Морская соль «Тонус»– натуральный продукт из водорослей – обладает общим тонизирующим действием, стимулирует вегетативную нервную систему, обмен веществ и энергию, смягчает кожу и придает ей эластичность. Продукты пчеловодства – препараты адаптогены, имеют очень широкое применение и особенно интенсивно используются для профилактики перенапряжений при тренировках, для повышения спортивной работоспособности спортсменов высокой квалификации. Они хорошо комбинируются с витаминами, микро- и макроэлементами, другими адаптогенами и биологически активными веществами. 64 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Пчела, собирающая пыльцу. На увеличенном изображении хорошо виден комок обножки на задней ноге пчелы. Мед – это углеводный продукт питания пчел в неблагоприятный осенний и зимний периоды. Мед образуется посредством очистки цветочного нектара от лишней воды, пыльцы, инверсии сахарозы. Он может храниться продолжительное время за счет кислой реакции и запечатывания в ячейки сот. Это уникальный природный продукт очень легко усваивается. Доказано, что клетки организма практически не нуждаются в затратах, чтобы его переварить. Мед содержит более 40 углеводов, но большую часть составляют глюкоза и фруктоза, около 20 аминокислот, витамины В2, В6, С, РР, Е, К, большое количество минеральных веществ и органические кислоты. Наиболее важная особенность меда – это его большая энергетическая емкость, так как он является углеводным продуктом (в 100 г меда содержится 315-335 ккал). Углеводы меда представлены простыми моносахарами (глюкозой, фруктозой), которые быстро поступают в кровь, быстро утоляет голод, восполняет физические силы и энергетические запасы спортсмена. Мед как наиболее ценный продукт необходим для спортсменов, которые тренируются на выносливость, альпинистам. Умственная и физическая усталость сразу проходит при приеме 25 г меда, растворенных в стакане воды. Оптимальная доза меда от 100 до 200 г в сутки (1,5 г на 1 кг массы тела). Особую ценность представляет сотовый мед, поскольку он содержит множество полезных биологически активных компонентов. 65 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Считается, что сотовый мед адсорбирует токсические продукты и выводит из организма. Мед пополняет углеводное депо в организме человека в виде гликогена. При восстановлении сниженной физической работоспособности спортсменов мед можно принимать вместе с адаптогенами, витаминами и с другими лекарственными препаратами. Мед повышает проницаемость гистогематических барьеров и клеточных мембран и помогает тем самым усвоению принятых вместе с ним лекарственных препаратов. Маточное молочко (Royaljelly) – специальный корм, который используют медоносные пчелы для кормления маточных личинок на всех стадиях развития, пчелиная матка питается маточным молочком на протяжении всей своей жизни. Вырабатывается маточное молочко у пчел-кормилиц в верхнечелюстной железе. Извлеченное маточное молочко может храниться только при отрицательной температуре до -20о С в течение не более двух лет. Маточное молочко напоминает белую киселеобразную массу с резко кислым вкусом и имеет сложный состав. Оно содержит 65% воды, 9-19% белков, 8-19% сахаров, 2-9% жиров, более 1% минеральных солей. Подробный состав включает: • белки, в основном представленные альбуминами и глобулинами 2:1, 66 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» • белки маточного молочка близкие к белкам сыворотки крови, • углеводы (глюкоза, фруктоза, сахароза), • витамины А, Д, С, В1, В3, В6, И12, И15, Н, Е, РР, пантотеновую кислоту, • свободные жирные кислоты: пальмитиновая, стеариновая, деценовая и др., • гормоны (эстрадиол, тестостерон, прогестерон), • ПВК, молочная кислота, янтарная кислота, • минеральные соли, микроэлементы, ацетилхолин, стерины, липиды. 67 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» В сотах справа отложены яйца пчелы, слева – маточное молочко с личинками. Это сильный адаптоген, который вызывает прилив энергии, нормализует обмен веществ и энергии, стимулирует кроветворение, повышает умственную и физическую работоспособность. Пчелиный яд. Это тоже адаптоген, так как мобилизует защитные свойства организма. Пчелиный яд на конце жала пчелы Пчелиный яд (апитоксин) – продукт секреторной деятельности желез рабочих пчел. Это прозрачная, слегка желтоватая жидкость, горькая и жгучая 68 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» на вкус. Яд содержит 40% сухого остатка и на воздухе быстро высыхает, но несмотря на это, токсические свойства его сохраняются в течение долгого времени. Биологические активные вещества, входящие в состав пчелиного яда, делят на несколько групп. Первая из них – это белки с ферментативными свойствами, среди которых наибольшее патогенетическое значение имеют фосфорилаза А2, гиалуронидаза и кислая фосфатаза. Слудующую группу составляют токсические полипептиды: мелитин (основной компонент пчелиного яда (содержание 50%), апамин, МСD – пептид, тертиапин, секапин. В качестве минорных компонентов присутствуют гистаминсодержащие пентаи тетрапептиды, например, прокамин. Третья группа включает биогенные амины – гистамин, дофамин и норадреналин. Сравнительно недавно в пчелином яде были описаны альфа-глюкозидаза, фосфомоноэстераза, ргалактозидаза и другие ферменты. Химический состав яда изменяется с возрастом пчелы. Наибольшее количество мелиттина секретируется на 10-й день, а гистамина – на 35–40-й день. Отравление может протекать в виде интоксикаций, вызванных множественными укусами пчел, а также носить аллергический характер. При лечебном использовании пчелиных укусов жало не вынимают в течение часа (жало пчелы при укусе застревает в коже человека и отрывается вместе с жалящим аппаратом, из которого еще некоторое время поступает яд. Пчела при этом погибает). Пчелиный яд повышает количество гемоглобина, снижает вязкость и свертываемость крови, уменьшает количество холестерина в крови, повышает диурез, расширяет сосуды, увеличивает приток крови к больному органу, снимает боль, повышает общий тонус, работоспособность, улучшает сон и аппетит. Пыльца и перга.Перга (пчелиный хлеб) – пыльц-обножка, пыльца растений, собранная медоносными пчелами с утрамбованная цветков растений, сложенная и в соты, залитая сверху медом и законсервированная 69 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» образующейся молочной кислотой. Перга собирается или с волосков тела, к которым она пристает с открытых пыльников при влезании пчелы на цветок, или непосредственно прогрызанием нераскрытых еще пыльников. При этом пчела действует всеми своими ногами и сосредоточивает пыльцу в корзиночках и щеточках. Чтобы перга не спадала, она опрыскивается медом. Перга – это углеводистый корм для пчел. Перга содержит аминокислоты, витамины и ферменты. Перга, в отличие от пыльцы, стерильна. Данные препараты обладают тонизирующим, стимулирующим и лечебным эффектом при многих заболеваниях. Перга содержит до 34% сахаров. Перга обладает более выраженным, чем пыльца антитоксическими свойствами. Она способствует повышению содержания в крови эритроцитов, ретикулоцитов и гемоглобина, нормализует количество лейкоцитов и лейкоцитарной формулы. Перга действует эффективнее и быстрее, чем пчелиная обножка. Употреблять пергу лучше натощак за 15–20 минут перед едой, не запивая водой. Установлено, что перга отлично взаимодействует со слюной человека и именно во рту начинаются основные химические реакции по усвоению связанного калия из перги и других микроэлементов. Не рекомендуется употреблять пергу перед сном из-за сильного тонизирующего эффекта. Вопросы и задания для самоконтроля 1. Перечислите адаптогены животного происхождения. 2. Какие биохимические субстраты входят в состав пантов? 3. Что такое гидробионты? 4. Какие биохимические субстраты наиболее ценны в гидробионтах? 5. С какой целью используют гидробионты? 6. Перечислите продукты пчеловодства, которые используются в качестве адаптогенов? 7. Что такое маточное молочко? 8. Что такое перга и что ценного в этом препарате для практики спорта? 9. Какие дозы продуктов пчеловодства наиболее эффективны? 70 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» 10. С какой целью можно использовать пчелиный яд? Глава 8. Адаптогены минерального происхождения Мумие – это сложный природный органо-минеральный комплекс биологически активных веществ, который содержит около 70 различных химических соединений. Химический состав мумие достаточно сложен и представлен различными классами органических и неорганических соединений. Это вещество находят в скалах, пещерах, в виде скоплений сосулек, натеков. Очищенное мумие – это темно-коричневая, почти черная вязкая масса, имеющая специфический запах и горький вкус, которая растворяется в воде, образуя небольшой осадок. Мумие содержит около 30 химических элементов, 30-макро и микроэлементов, 10 оксидов металлов, 7 аминокислот, несколько витаминов, эфирные масла, пчелиный яд и смолоподобные вещества. По различным данным в зависимости от месторождения органическая часть мумие составляет от 65–95%. До конца не выяснен вопрос о происхождении мумие. Существуют гипотезы о происхождении мумие из фекалий животных, 71 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» природных битумов, продуктов выделений диких пчел, лишайников и грибов, сока арчи и тутовика. Мумие Благодаря сложному составу, наличию большого количества соединений мумие помогает при лечении различных заболеваний. Каждый из компонентов мумие способен влиять на соответствующие обменные процессы организма, усиливать регенерационные процессы тканей, оказывает противовоспалительное, общеукрепляющее действие. Мумие способствует восстановлению пониженной функции периферических нервных стволов и анализаторов головного мозга. Механизм действия мумие на организм человека весьма сложный. Данное вещество многосторонне влияет на жизнедеятельность организма. Учеными были выявлены адренопозитивные и антисеротониновые свойства мумие. Мумие обладает защитно-адаптогенными свойствами. Его действие на ССС обладает типично адаптогенным характером. В малых дозах мумие вызывает умеренное усиление сердечной деятельности и сужение просвета сосудов, но с увеличением дозы отмечается обратный эффект. Мумие значительно повышает устойчивость к гипоксии, гипертензии, облучению, снимает чувство усталости. Курс приема мумие составляет 25–30 дней и повторяется через 10 дней. Мумие малотоксичное вещество. Токсичными являются дозы 2000–3000 мг.кг-1. Исследователями было показано, что наиболее стимулирующее действие мумие на кроветворение – это 500 мл.л-1 (в/в). В дозе 5 мг.кг-1 мумие вызывает кратковременное повышение АД, а дозы 25–1000 мг.кг-1 – кратковременное его снижение. Доза 25–1000 мг.кг-1 72 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» увеличивает частоту сердечных сокращений, а при больших дозах сердечный ритм становится более редким. Противопоказаний по применению мумие в умеренных дозах нет. Химический состав мумие, как было сказано выше достаточно сложное. Согласно данным Киселева Т.Л., Фроловой Л.Н. Дроновой М.А. (2016) жирнокислотный состав мумие представлен 20 кислотами, содержание которых составляет 0,4%. Количественное распределение ЖК в экстракте мумие: стеариновая (2,5–24,1 %), олеиновая (3,4–31,4%), лауриновая (1,0–37%), миристиновая (2,6–50%). По данным Киселева Т.Л. и др. общее содержание полиненасыщенных жирных кислот в экстракте мумие колеблется от 10,7 до 59,6% от суммы всех жирных кислот. Можно считать, что препараты мумие являются источниками жизненно важных жирных кислот. В мумие обнаружены аминокислоты как в свободной, так и в связанной форме. Суммарное количество колеблется от 0,03 до 3,55%. В свободном состоянии в мумие содержится семь незаменимых аминокислот (1,2–54,7%): аспаргиновая и глутаминовая кислоты, глицин и валин. Доминирующими аминокислотами в мумие являются глицин и глутаминовая кислота. Их суммарное содержание колеблется от 26 до 99,8% от суммы свободным аминокислот. Высокое содержание свободных и высвобождаемых при гидролизе аминокислот, позволяет рассматривать мумие в качестве источника жизненно важных доступных аминокислот, а том числе и незаменимых. Комплексная терапия мумие: - сердечно-сосудистые заболевания, - заболевания желудочно-кишечного тракта, - переломы, травмы, ожоги, - железодефицитная анемия, 73 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» - мумие используют в качестве гепатопротекторного, детоксицирующего и общеукрепляющего средства. Вопросы и задания для самоконтроля 1. Назовите адаптогены минерального происхождения. 2. Какие другие препараты адаптогеного минерального происхождения вам известны? 3. Чем богаты адаптогены минерального происхождения? 4. В какой период тренировочного процесса лучше всего использовать адаптогены минерального происхождения? 5. Объясните механизм действия адаптогенов минерального происхождения. 6. С какими адаптогенами лучше всего сочетать адаптогены минерального происхождения? 7. Какой наиболее популярный и широко используемый препарат в практике спорта вы знаете? 8. Какой адаптоген растительного и животного происхождения вы сами используете и для чего? 9. Опишите механизм действия адаптогенов минерального происхождения. 10. Как можно сочетать и сочетаются ли адаптогены растительного, животного и минерального происхождения? 74 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Глава 9. Витаминные адаптогены Наряду с основными нутриентами – углеводами, жирами и белками – в питании спортсменов необходимо предусмотреть своевременное и достаточное восполнение потребности в витаминах и минеральных веществах, которые используются в ферментных комплексах и обеспечивают поддержание активных свойств биологических мембран. У спортсменов из-за значительного ускорения обмена веществ при физических нагрузках по сравнению с физически малоактивными людьми потребность в витаминах и минеральных веществах увеличена. В таблице 1 представлена потребность в витаминах у представителей скоростно-силовых видов спорта и видов спорта со значительными проявлениями выносливости. Таблица 1 75 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Потребность в основных витаминах у представителей различных видов спорта (в мг) Витамины Виды спорта со значительным проявлением выносливости Скоростно-силовые виды спорта А 4–5 4–5 В1 6–8 6–8 В2 6–8 8–12 В6 6–8 10–15 В12 5–6 5–6 РР 20–30 30–40 С 400–800 300–500 Основным источником витаминов и минеральных веществ служат свежие овощи и фрукты, овощные и фруктовые соки. Особый интерес представляет введение в рацион питания спортсменов специальных продуктов растительного и животного происхождения, получивших название адаптогенов. Эти пищевые добавки существенно улучшают функции иммунной защиты организма и расширяют пределы адаптационных возможностей спортсмена. ВИТАМИНЫ – это низкомолекулярные органические соединения, различного строения, жизненно важные для человека и животных, участвующих во многих метаболических процессах. Витамины влияют на рост, развитие, размножение, кроветворение, энергообразование, анаболические процессы, поддержание иммунитета и другие процессы, обеспечивающие нормальное развитие, адаптацию и здоровье. Витамины не синтезируются в организме человека и поступают с растительной пищей и продуктами животного происхождения. Многие витамины синтезируются микрофлорой пищеварительного тракта (К, В1, В2, В6, В12, РР, фолиевая кислота, 76 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» пантотеновая кислота, биотин). Суточная потребность человека в витаминах зависит от возраста, пола, физической активности, экзогенных и эндогенных факторов. У спортсменов суточная доза витаминов превышает в 2-4 раза, чем у людей, не занимающихся спортом. Витамины используются организмом для построения небелковой части ферментов – кофакторов и простетических групп. Влияние ферментов на скорость обмена веществ и энергии напрямую зависит от количества витаминов в организме. Недостаток витаминов приводит к различным формам витаминной недостаточности, вплоть до авитаминоза. Авитаминоз – это нарушение обмена веществ и энергии, связанное с дефицитом витаминов в организме и приводящее либо к появлению какого-либо заболевания или смерти. Если организм получает недостаточное количество витаминов, то возникает состояние гиповитаминоза, которое также приводит к болезни, повышенной утомляемости и дискомфорта. При избыточном поступлении витаминов в организм возникает гипервитаминоз. Избыток многих водорастворимых витаминов выводится из организма (за исключением витамина В12). Жирорастворимые витамины могут накапливаться в жировой клетчатке и печени (А, D, Е). При переизбытке витаминов А и D возникают гипервитаминозы. Витамины не являются поставщиком энергии и не играют особой роли в пластических процессах. Между тем, витамины играют каталическую роль и входят в состав ферментов (это энзимовитамины – чаще всего водорастворимые вещества), а некоторые выполняют сигнальные функции экзогенных прогормонов и гормонов (это – гормоновитамины – как правило, жирорастворимые вещества). Потребность животных и человека в витаминах различна и зависит от многочисленных эндогенных и экзогенных факторов: основные из них – это возраст, пол, среда обитания, стресс, интенсивная физическая нагрузка. 77 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА Считается, что витамины были открыты в конце XIX столетия благодаря работам отечественных ученых Н.И.Лунина и В.В.Пашутина, которые впервые показали необходимость в неизвестных веществах помимо углеводов, жиров и белков. В действительности дело обстоит не совсем так. О болезнетворности неполноценной пищи древние врачи догадывались давно. Например, болезнь бери-бери была описана в древнекитайском каноне медицины еще 2500 лет тому назад. Клиническая картина при авитаминозе витамина А была известна еще медикам античной Греции. Известный античный ученый Гиппократ лечил куриную слепоту сырой печенью. Летописец Журанвиль впервые подробно описал проявления цинги, а участники 8-го крестового похода уже отлично знали все проявления данного заболевания. В эпоху великих географических открытий, когда появилось староголландское слово SCORBEC – «язвы во рту» или скорбут, корабельные врачи тщательно изучали болезнь цингу. Очень много людей гибло от этого заболевания. Всем известный Васко да Гама потерял от этой болезни 70% своей корабельной команды. В XVIII веке английские адмиралы для профилактики неизвестного заболевания поили матросов лимонным соком. Ну, а известный и легендарный русский флотоводец Ф.Ф.Ушаков во время зимовок применял для лечения цинги сырое свежее мясо. В XVII веке Т.Сиденхем использовал рыбий жир для профилактики рахита. В 1803 году итальянский врач Марзари заявил, что основной причиной заболевания пеллагра является неполноценность кукурузного питания. Витаминология как наука возникла в XIX веке и в первую очередь это связано с именами французского ученого Ф.Мажанди (1816 г.), русского врача Н.И.Лунина (1880 г.) и главного санитарного инспектора флота Японской Империи адмирала К.Такаки (1882–1887 гг.). Ф.Мажанди, изучая ростовые процессы у молодых животных, показал, что развитие не может поддерживаться нормально «если они получают только 78 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» основные поддерживающие жизнь вещества – сахар, маслообразные и альбумоидные вещества». Н.И.Лунин расширил и углубил данные исследования и в экспериментах на мышах, показал что те мыши, которые не получали, к примеру, сырого молока, а только экстракты белков, жиров и углеводов, заболевали неизвестной болезнью. К.Такаки провел обширные статистические исследования и доказал, что основной причиной возникновения заболевания бери-бери явилось расхождение в рационе питания у японских и английских моряков, которые курсировали в тех же широтах. Адмирал изменил рацион питания японских моряков, добавив овощи, фрукты, мясо, молоко и тем самым значительно снизил заболеваемость бери-бери. И только в XX веке ученые стали прицельно изучать химическую природу витаминов и настоящую их роль в обмене веществ и энергии. В 1886 году голландское правительство направило своих ученых – это патологоанатом Пикельринг и невролог Винклер на остров Яву, где в это время было массовое заболевание бери-бери. Помогал этим ученым местный военврач Х. Эйкман. В ходе десятилетней работы Эйкман создал модель болезни бери-бери и доказал, что данное заболевание развивается из-за отсутствия именно какого-то пищевого фактора, находящегося в рисовых отрубях. Это был 1897 год. Х.Эйкман за это открытие получил Нобелевскую премию, но только через 32 года. Однако столь многочисленные открытия этого времени принципиально не решало проблему авитаминозов. Так, в русско-японскую войну болезнь берибери вывело из строя большое количество японских солдат. В царской армии по поводу болезни бери-бери ситуация было гораздо лучше, но около миллиона военнослужащих русской армии страдали от болезни цинга, а это в свою очередь в несколько раз увеличило количество инфекционных желудочно кишечных заболеваний. Только в 1906 году преподаватель физиологической химии Ф.Дж.Хопкинс впервые пришел к созданию теории химической идентификации незаменимых пищевых факторов. Ученый провел серию экспериментов на 79 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» животных с целью исключения из диеты различных натуральных ингредиентов, с их заменой на химически очищенные эквиваленты. Это привело сначала к открытию незаменимых аминокислот и обоснованию незаменимых аминокислот, а с другой – к обоснованию положения о неодинаковой пищевой ценности различных белков. Ученый доказал, что развитие заболеваний берибери, цинги и рахита также зависит от отсутствия натуральных незаменимых ингредиентов, но не аминокислотного характера. В 1909 году немецкий ученый У.Степп выявил, что спиртоэфирная смесь экстрагирует из ржаного черного хлеба жирорастворимое вещество, которое необходимо для роста мышей. Он назвал его фактор роста А. В 1911 году польский ученый К. Функ получил из рисовых отрубей неизвестное азотосодержащее вещество, которое излечивало болезнь бери-бери в экспериментальных условиях. К.Функ экстрагировал данное вещество и назвал его «витамин» или амин жизни. Функ ввел термин «авитаминоз», которое обозначало расстройства, вызванные дефицитом витаминов. В 1912 году К.Функ и Ф.Хопкинс сформулировали теорию авитаминозного происхождения заболеваний бери-бери, цинги, пеллагры и рахита. В 1913 году Э.В. Мак-Коллюм выявил гетерогенность жирорастворимых незаменимых факторов и существование первого жирорастворимого витамина – фактор А сливочного масла, и в 1922 году ученые Осборн и Миндел сумели выделить данный компонент. В 1932 году А.Виндаус впервые выделил в чистом виде витамин В (тиамин), а Р.Уильямс и Дж.Кляйн впервые искусственно синтезировали данный витамин. В 1921 году известный русский химик Н.Д.Зелинский высказал гипотезу, что витамины необходимы для метаболизма организма и это связано со структурой и функцией ферментов. Эта гипотеза подтвердилась в отношении многих водорастворимых витаминов. П.Каррер и Р.Кун в 1930–1939 гг. доказали коферментную роль витаминов В2 и В6, О.Варбург (1935 г.) – никотиновой кислоты, а Х.Кребс и Ф.Липман – витамина В1 (1937 г.). 80 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Дальнейшее провитаминах развитие или истории витаминов естественных связаны с предшественниках, идеей о которые метаболизируются в организме в активные формы витаминов (1930–1933 гг.) Х.фон Эйлер-Хельпин и П.Каррера на этой основе доказали важную роль каротинов, которые являются провитаминами «А», а в последствии был произведен синтез витамина «А». В 1926 г.Боас и в 1936 г. Кегль и Теннис на примере яичного белка авидина создали концепцию антивитаминов – специфических антагонистов незаменимых пищевых факторов. К 40 годам двадцатого столетия были открыты, выделены и синтезированы практически все известные витамины, кроме сложного по строению – кобаломина, который был открыт с помощью рентгеноструктурного анализа в 1948–1956 гг. Д.Крофут-Ходжкин. В этот же период Дремонд сформулировал номенклатуру витаминов. П.Е.Калмыков и М.Н.Логаткин отмечают, что многие водорастворимые витамины по строению в коферментной форме являются нуклеотидами или нуктеотидоподобными веществами. Например, рибофлафин входит в состав мононуклеотида (ФМН) и флавинаденин нуклеотида (ФАД), ниацин – в состав НАД, НАДФ, НМН, а молекула КоА содержит пантотеновую кислоту и также является нуклеотидом и т.д. Дальнейшее развитие витаминологии связано с осознанием того факта, что недостаток метаболического действия того или иного витамина может быть связан не только с прямым дефицитом в употребляемой пище (экзогенный фактор), но и с эндогенными причинами, куда относятся: нарушение всасывания в желудочно-кишечном тракте, недостаточный синтез витаминов микрофлорой кишечника, наличие в организме гельминтов, влияние пищевых и лекарственных антивитаминов, нарушение усвоения витаминов вследствие заболеваний печени, почек и других органов, повышенные потери витаминов, 81 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» например, из-за повышенных физических нагрузок, беременности, кормления грудью и т.д. Исследователи также пришли к выводу, что во многих случаях при типичных симптомах гиповитаминозов тех или иных витаминов чистая витаминотерапия оказывается малоэффективной, но, к примеру, коррекция белкового рациона или введение каких-то микроэлементов помогает в излечении болезненного состояния. Было также обнаружено, что на фоне дефицита белка даже очень небольшие дозы ряда витаминов (например, ниацин) могут быть токсическими. Кроме того, стало известно, что обмен многих витаминов является гормонозависимым. Например, при удалении гипофиза увеличивается содержание НАД в печени, тироксин необходим для введения пантотеновой кислоты в КоА, паратгормон – для гидроксилирования провитамина D. С установлением факта наличия различных микроэлементов в структуре витаминозависимых коферментов было доказано, что симптомы витаминной недостаточности напрямую зависят от неэффективности всего комплекса апофермент-активированный витамин-ион. При этом ионы микроэлементов могут играть роль источника и транспортера электронов и сближать активные группы фермента. Ученые сделали вывод, что при гиповитаминозах чаще всего имеется дефицит апофермент-витамин- минерального комплекса. В 1969 году исследователь Т.Терруан выявил взаимодействие витаминов между собою, например, фолата и витаминметильных донаторов. Витамины – антиоксиданты Е и А, аскорбиновая кислота и тиамин являются синергистами. Из-за взаимодействия нескольких витаминов и микроэлементов в одной технологической цепочке, например: В1, В2, РР, В15 и микроэлементов меди и железа при осуществлении биологического окисления, одни и те же симптомы могут перекрываться в клинической картине разных болезней питания. Многие витамины являются антагонистами. Например, пиридоксин и тиамин влияют на фосфорилирование противоположным действием. Аскорбиновая кислота и цинкобаламин являются прямыми химическими антагонистами. Такими же эффектами обладают 82 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» пиридоксин и токоферол, ретинол и филлохинон. Витамины-донаторы метильных групп – кобаломин и их акцепторы – ниацин действуют противоположно на образование печенью липопротеидов. Благодаря такому бурному развитию витаминологии в 70–80-е годы многие врачи перешли от монотерапии витаминами к применению сначала поливитаминов, а затем коферментных форм витаминов и витамин-минеральных комплексов. В развитых странах авитаминозы стали редкостью, а гиповитаминозы встречаются в основном у больных с эндогенной недостаточностью витаминов (например, алкоголики, пациенты с мальабсорбцией), у беременных женщин, пожилых и старых людей. Однако в 80-х годах у человечества появилась другая проблема, которую В.Герберт и С.Барнетт назвали очень четко – «пищевой культуризм» или «nutritionalcultism», когда пищевая индустрия, медики, парамедики и другие лица активно популяризировали и продавали витамины, витаминно- минеральные комплексы, различные пищевые добавки без предварительных глубоких исследований и тем самым нанося колоссальный вред здоровью людей. Всем известна история «лаэтрила» или амигдалина. Данный гликозид был выделен Э.Кребсом из абрикосовых косточек и весьма интенсивно внедрялся в США и других странах в 60–80 годы как витамин В17, якобы стимулирующий противораковый иммунитет. Клиническая эффективность новоиспеченного витамина не была доказана. От приема больших доз амигдалина произошло несколько летальных случаев цианистого отравления. Возникли судебные иски и империя «лаэтрила» с колоссальным доходом от продаж развалилась как «карточный домик». Подобная же история произошла и с другим препаратом – пангамовой кислотой или витамином В15, который также был выделен Э.Кребсом, и в первые синтезирован в СССР И.Н.Горкиной и В.Н.Букиным как D-глюконо-6-бис- (1-метилэтил)-аминоацетат, который, как считалось, увеличивает скорость окислительных процессов и является метильным донатором. После удачной рекламы витамин В15 был самым покупаемым в аптеках Нью-Йорка. Однако впоследствии оказалось, что 83 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» клиническая эффективность данного препарата не подтверждалась, а метильные группы оказались не очень лабильны, как в других донаторах. В Канаде и США использование данного препарата было запрещено. Так как пока не найдено вредоносного действия препарата на организм, в России витамин В15 остается в продаже. Некоторые ученые не называют витамин В15 витамином, так как он не является незаменимым и не служит коферментом. Небезызвестны труды двукратного Нобелевского лауреата Л.Полинга, автора знаменитой книги «Витамин С и простуда», по пропаганде больших доз витамина С. Действительно, использование больших доз быстро излечивает больного от простуды, но при этом также быстро нарушается функция почек. Кроме того, великий ученый считал витамин С панацеей от рака, однако умер, по иронии судьбы, от онкологического заболевания. К 70-м годам насчитывали уже более 20 классификаций витаминов. Однако часть веществ, описанных в классификациях не отвечала тому или иному критерию. Например, холин образуется в большом количестве в присутствии метионина и адекватном обеспечении белком, выполняет пластические функции как компонент фосфолипидов. По тем же параметрам и отсутствию коэнзиматической функции можно вывести из числа витаминов оротовую кислоту. Витамин F, к которому отнесены ненасыщенные жирные кислоты – это пластические компоненты ряда липидов. Витамин U метилметионин – является производным незаменимой аминокислоты и отделялся от этой группы искусственным путем. Циклический многоатомный спирт инозит – это незаменимый компонент для всех животных и выполняет пластическую роль в инозитфосфатидах. Карнитин (витамин «Вт») синтезируется в организме людей. Парабензойная кислота незаменима, но является составной частью другого витамина – фолацина. Необходимо все-таки понять, что важным критерием витаминного характера того или иного вещества является наличие соответствующей именно клинической картины гиповитаминоза при ее отсутствии в организме. Поэтому 84 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» современный список витаминов у большинства авторов насчитывает только 12 наименований. Таким образом, низкомолекулярных витамины органических представляют веществ, имеющих собой группу разнообразный химический состав, строение и физико-химические свойства. Они не синтезируются ворганизмечеловека и абсолютно необходимы ему в качестведополнительной к белкам, липидам, углеводам и минеральным веществамсоставной части пищи. Способностью к образованию некоторых витаминов обладают микроорганизмы, обитающие в кишечнике человека. В качестве исходных веществ они используют составные части пищи. В ряде случаев витамины могут образовываться в теле человека из провитаминов. Для этого нужны особые условия. Суточная потребность в витаминах по сравнению с другими составными частями пищи невелика – от десятых и сотых долеймиллиграмма до нескольких граммов. Эта потребность значительно колеблется в зависимости от интенсивности метаболических процессов. В детском возрасте она больше, чем у взрослого человека. Она значительно повышается при усиленной физической нагрузке, в условиях Крайнего Севера, при высокой температуре во внешней среде, при лихорадке, во время беременности и лактации, в гипоксических состояниях и т.п. При разнообразном и сбалансированном животно-растительном питании потребность здорового человека в витаминах может быть полностью удовлетворена. Количество витаминов снижается при длительном хранении пищевых веществ, особенно в конце зимы – начале весны, поэтому предусматривается искусственная витаминизация продуктов питания, производимых заводским путём, например, хлебных изделий, молока, маргарина и т.п. 85 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Поскольку некоторые микрофлорой, желательно витамины создать вырабатываются нормальные кишечной условия для её жизнедеятельности. Для этого особенно хороши молочнокислые продукты, подавляющие деятельность гнилостных бактерий; неблагоприятное воздействие оказывают излишки моно- и дисахаридов. Длительное применение антибиотиков может вызывать дисбактериоз и нарушение синтеза необходимых витаминов кишечными микроорганизмами. Витамины регулируют протекание процессов обмена веществ, выполняя каталитические функции. При этом часть витаминов играет роль самостоятельных регуляторов, другие входят в состав коферментов специфических ферментов. В организме витамины действуют в комплексе друг с другом, между ними устанавливаются определённые количественные соотношения. Поэтому дополнительное введение какого-либо одного витамина без соответствующего увеличения содержания других в пище может неблагоприятно отразиться на протекании обмена веществ. Взаимодействие между витаминами может выражаться во влиянии одного витамина на синтез или разрушение другого витамина или построенного при его участии кофермента, а также в совместном действии на одной или нескольких стадиях единого биохимического процесса. Длительное отсутствие витаминов в питании или нарушение их всасывания стенками кишечника приводит к возникновению заболеваний, носящих название авитаминозов. При отсутствии лечения авитаминоз может закончиться смертью. В настоящее время авитаминозы встречаются редко. Гораздо чаще возникают гиповитаминозы, характеризующиеся недостаточным количеством витаминов в организме. Особенно распространены сезонные зимне-весенние гиповитаминозы. Большинство гиповитаминозов характеризуется общими признаками: повышением утомляемости, снижением работоспособности, падением сопротивляемости простудным и инфекционным заболеваниям. 86 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Гиповитаминозы, развивающиеся при недостатке витаминов в пище, получили название первичных, при нарушениях всасывания – вторичных. При чрезмерном поступлении витаминов в организм возможно отравление ими – гипервитаминоз. В настоящее время известно более 30 витаминов. Их принято обозначать прописными буквами латинского алфавита. Кроме того, они имеют названия, соответствующие их химическому строению и физиологическому действию. Согласно одной из классификаций витамины разделяют на водорастворимые и жирорастворимые. Жирорастворимые витамины по химической природе представляют собой циклические соединения с длинной боковой углеводородной цепью, которая обусловливает их неполярность и нерастворимость в воде. Многие водорастворимые витамины являются гетероциклическими соединениями. При небольших размерах их молекулы имеют разнообразные функциональные группы. Большинство водорастворимых витаминов входит в состав коферментов различных ферментов Жирорастворимые или витамины участвует также в действуют активации ферментов. как катализаторы, но содержащие их ферменты неизвестны. Действие многих из них связано с процессами пластического обмена. Жирорастворимым и некоторым водорастворимым витаминам свойственна витамерия: физиологическим действием, характерным тому или иному витамину, обладает не одно, а несколько сходных по структуре соединений – витамеров. Жирорастворимые витамины Витамин А, ретинол, антиксерофтальмический витамин (рис.1). 87 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Рис. 1. Витамин А (ретинол), 11 транс-ретиналь и ретиноевая кислота – производные бета-каротина. Витамин А имеет несколько витамеров, из которых наиболее активен А1 – ретинол1. Ретинол – спирт, легко окисляющийся в альдегид – ретиналь и ретиноевую кислоту. В отсутствие кислорода ретинол устойчив даже при 100о С. В клетках тела человека и пищевых продуктах ретинол образует сложные эфиры с пальмитиновой, уксусной и фосфорной кислотами, в печени содержится в комплексе с белком. Источниками витамина А для человека являются продукты животного происхождения: печень рыб, свиная и говяжья печень, желток яиц, сметана, сливочное масло, молоко. В растительных продуктах: красномякотных и жёлтомякотных овощах и фруктах (помидорах, моркови, свёкле, перце, абрикосах и др.) содержатся каротиноиды – провитамины А. Их превращение в ретинол возможно в слизистой оболочке кишечника и печени под действием фермента каротиназы. Эфиры ретинола в кишечнике гидролизуются. Свободный ретинол всасывается в комплексе с желчными кислотами. В клетках слизистой оболочки кишечника эфиры ресинтезируются и переносятся по организму в составе хиломикронов. В печени ретинол может депонироваться. При необходимости он поступает в кровь, связывается с белком из группы -глобулинов и 88 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» доставляется в различные органы. Все витамеры А оказывают разнообразное воздействие на обмен веществ. Как антиоксидант витамин А препятствует усилению в клетках перекисного окисления липидов, которое обычно наблюдается при продолжительной мышечной работе и может неблагоприятно отражаться на функционировании мембранных структур. Витамином А предотвращается избыточное накопление в тканях кальция, магния, фосфора, стимулируется синтез аминокислоты глицина. Он способствует новообразованию глюкозы (усиливая синтез глюко-кортикоидов) и повышению содержания гликогена в печени и мышцах, поддерживает нормальное содержание холестерина в тканях, особенно в головном мозгу. При его участии усиливается выведение из организма токсических соединений. Установлена необходимость витамина А для сперматогенеза, нормального роста и клеточной дифференцировки эмбриона и развивающегося организма. Его окисленная форма – ретиноевая кислота – контролирует ростовые процессы в хрящах, костях и мягких тканях. Витамин А регулирует проницаемость клеточных мембран. Обнаружено его влияние на усвоение пищевых белков и их внутриклеточный обмен. Связываясь с мембранами эндоплазматического ретикулума, он воздействует на образование и транспорт секреторных белков. Достаточно изучено его участие в поддержании остроты зрения. В сетчатке глаз человека имеются два типа клеток – палочки и колбочки. Палочки позволяют видеть при слабом сумеречном освещении, колбочки обеспечивают дневное зрение и различение цветов. Палочки содержат зрительный пигмент родопсин, колбочки – иодопсин. Оба пигмента – сложные белки с одинаковой простетической группой – ретиналем – и различными белковыми компонентами (опсинами). Под действием света происходит отщепление ретиналя от белка и его химическое видоизменение. При этом запускается сложная цепь ферментативных реакций, приводящих к возбуждению зрительного нерва. Далее происходит регенерация исходного пигмента. При недостаточности витамина А регенерация пигмента нарушается и наблюдается резкое ухудшение приспособления глаза к сумеречному освещению («куриная 89 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» слепота»). Длительное отсутствие ретинола и его предшественников в пище приводит к поражению эпителиальных тканей, в том числе роговицы глаза (её заболевание носит название ксерофтальмии) иссушению слизистых оболочек, падению иммунитета и общему истощению организма. Метаболиты витамина А, главным образом ретиноевая кислота, в виде соединений с глюкуроновой кислотой выводятся с желчью. Суточная потребность в витамине А составляет от 1 до 4 мг. У лиц, профессия которых связана с напряжением зрения, например, у стрелков, она больше. Удовлетворение этой потребности зависит от содержания жиров в пище, вместе с которыми этот витамин и его провитамины всасываются. Гипервитаминоз проявляется в сонливости, вялости, сильных головных болях, выпадении волос, потере солей кальция костной тканью, что приводит к переломам костей. Витамин D, кальциферол, антирахитический витамин. Имеется 6 витамеров, из которых наибольшей химической активностью обладают эргокальциферол (D2) и холекальциферол (D3) (рис.2). Рис.2. Образование витаминов D2 и D3. 90 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Витамины группы D являются производными стеринов (стеролов), малоустойчивы, легко разрушаются под действием окислителей и минеральных кислот. Пищевыми источниками витаминов группы D являются печень, особенно печень рыб, сливочное масло, желтки яиц, молоко. В растительных маслах могут содержаться только предшественники витаминов D, способные преобразовываться в витамины под действием облучения ультрафиолетовым светом пищевых продуктов или кожи человека. В коже человека холекальциферол может образовываться из холестерина, предварительно превращающегося в дигидрохолестерин. Пищевые кальциферолы всасываются в тонком кишечнике с помощью желчных кислот. После всасывания они транспортируются в составе хиломикронов в кровь и далее в печень. Сюда же из клеток кожи поступает и собственный холекальциферол. В печени из них образуются основные транспортные формы витамина D (гидроксихолекальциферол и гидроксиэргокальциферол). Соединяясь с особым кальциферолсвязывающим белком плазмы крови, они переносятся в почки, где из них образуются дигидроксикальциферолы– гормонально активные производные витаминов D, обладающие способностью регулировать обмен фосфора и кальция в организме, обеспечивая их транспорт через биологические мембраны. Эргокальциферол и холекальциферол такой способностью обладают в очень малой степени. Гормонально активные метаболиты витаминов D оказывают на обменные процессы разнообразные влияния: регулируют всасывание кальция и фосфора в желудочно-кишечном тракте, распределение их по организму, отложение в костной ткани, выведение через почки, образование фосфорных эфиров ряда органических соединений. Транспорт кальция через слизистую оболочку кишечника сопряжён с синтезом кальцийсвязывающего белка и кальцийзависимой АТФ-азы путём воздействия на генетический аппарат клеток кишечной стенки. Аналогичные процессы в почках способствуют обратному 91 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» всасыванию ионов кальция в почечных канальцах. Производные витаминов D воздействуют и на функционирование гипофиза, щитовидной и паращитовидных желез, усиливая наработку кальцитонина и паратгормона, что отражается на уровне кальция и фосфора в крови. Механизм воздействия на обмен фосфорных соединений пока неясен. Выводятся витамины D с мочой в виде соединений с глюкуроновой кислотой. Суточная доза витамина D для взрослых – 0, 025 мг, для детей много больше – 12-25 мг. У детей при авитаминозе D развивается рахит, выражающийся в уменьшении обызвествления костей, нарушении синтеза лимонной кислоты, гипотонии мышц, задержке общего развития, снижении сопротивляемости заболеваниям. У взрослых при недостатке витаминов D наблюдается общее или местное размягчение костей (остеопороз). Гипервитаминоз D проявляется в сильной жажде, потере аппетита, рвоте, отложении солей кальция в стенках сосудов, почках, лёгких. Витамин Е, токоферол, антистерильный витамин (рис.3). Рис. 3. Витамин Е Витамин Е имеет три витамера, из них наибольшей активностью обладает -токоферол. Все витамеры хорошо растворимы в растительных маслах, спирте, эфире, химически устойчивы, разрушаются под действием ультрафиолетовых лучей. Источниками токоферолов для человека являются подсолнечное, кукурузное, хлопковое, конопляное, оливковое масла, особенно много их в 92 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» масле из зародышей пшеницы. Содержатся они и в животных жирах, салате, капусте, моркови, яйцах. Для всасывания пищевых токоферолов необходимо присутствие жиров как растворителей и желчных кислот как эмульгаторов. Всасывание происходит в тонком кишечнике, затем токоферолы включаются в хиломикроны, транспортируются через лимфатические пути и кровь к различным клеткам тела. В клетках токоферолы включаются в состав мембран. Наибольшее их количество сосредоточивается в жировой ткани, печени и скелетных мышцах. Не всосавшийся токоферол выводится с калом, продукты превращений в виде токофероновой кислоты и её соединений с глюкуроновой кислотой удаляются с мочой. Витамин Е является одним из самых сильных природных антиоксидантов. Он предохраняет от перекисного окисления липиды, витамин и провитамин А и некоторые другие вещества, предотвращая избыточное накопление ядовитых продуктов липидного обмена. Являясь структурным компонентом мембран, он стабилизирует радикалы ненасыщенных жирных кислот фосфолипидов, а также влияет на активность флавопротеинов, обмен и функции убихинона, скорость восстановления цитохрома с, обеспечивая нормальное протекание окислительных процессов и сопряжение окисления с ресинтезом АТФ в мембранах митохондрий. Особенно существенно влияние витамина Е на обмен веществ в мышечной ткани. Способствуя ускоренному образованию АТФ, он может усиливать синтез креатинфосфата из креатина, поддерживать высокий уровень миозина и гликогена в мышцах, регулировать их минеральный обмен. Предполагается его влияние на биосинтез некоторых ферментов на уровне транскрипции в генетическом аппарате клетки. Токоферолы оказывают воздействие на образование половых клеток и течение беременности, участвуют в регуляции синтеза стероидных гормонов и гема, способны изменять проницаемость клеточных мембран. Недостаток витамина Е резко увеличивает потребность организма в кислороде, вызывает серьёзные 93 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» нарушения в углеводном, липидном и белковом обмене. Следствием становится дистрофия мышц, нарушение способности к оплодотворению, отсутствие условий для нормального развития эмбриона в организме матери. Авитаминозы и гиповитаминозы Е у человека встречаются редко. В основном они наблюдаются у недоношенных детей и могут проявляться в виде гемолитической анемии, некроза печени, размягчения участков мозга. Суточная потребность в витамине Е около 25-30 мг. Она может уменьшаться при увеличении содержания в пище селена. При дефиците белка в пище, избыточном потреблении ненасыщенных жирных кислот, солей железа и серебра, интенсивной физической нагрузке, тренировке в гипоксических условиях организму требуется большее количество токоферолов. Их запасы, накопленные в клетках, могут в течение нескольких месяцев обеспечивать нормальное функционирование организма даже при полном отсутствии этого витамина в пище. Витамин К, антигеморрагический витамин (рис.4), имеет несколько витамеров: К1 – филлохиноны, К2 – менахиноны (имеют несколько разновидностей с различной длиной боковой цепи) и ряд синтетических производных нафтохинона, обладающих витаминной активностью. Рис.4. Витамин К Разновидности витамина К очень неустойчивы при нагревании в щелочной среде и при облучении, но выдерживают длительное кипячение в водном растворе. Источниками витамина К для человека являются томаты, капуста, шпинат, тыква, крапива, листья каштана, печень животных. В 94 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» растениях образуются филлохиноны. Менахиноны синтезируются бактериями тонкого кишечника. Витамин К всасывается в кишечнике при помощи желчных кислот, поступает в лимфу и кровь в составе хиломикронов, депонируется в селезёнке, сердце и печени; в клетках все витамеры, в том числе и синтетические, преобразуются в наиболее активную форму – менахинон К4 . Выводится из организма в виде соединений с глюкуроновой кислотой. Витамин К влияет на синтез печенью компонентов, участвующих в свёртывании крови (протромбина, тромботропина и других веществ), улучшает состояние эндотелиальной оболочки кровеносных сосудов, поэтому при авитаминозе К возникают самопроизвольные кровотечения, внутренние кровоизлияния (геморрагии). Механизм действия витамина К точно не выяснен. Предполагают, что он влияет на синтез факторов свёртывания крови на уровне генетического аппарата, а его окисленная форма является коферментом действующего в микросомах печени фермента, необходимого для этого синтеза. Суточная потребность в этом витамине составляет около 2 мг, частично она удовлетворяется за счёт биосинтеза микрофлорой кишечника. Первичная недостаточность витамина К у взрослых людей наблюдается редко. Она может проявляться у новорожденных детей из-за низкого содержания этого витамина в молоке и отсутствия в кишечнике синтезирующих его микроорганизмов. Причиной вторичной недостаточности могут стать заболевания печени, желчного пузыря, кишечника, в результате чего нарушается всасывание витамина, или угнетение кишечной микрофлоры сульфаниламидными препаратами, антибиотиками, антивитаминами. Избыточное поступление витамина К в организм увеличивает тромбообразование. Водорастворимые витамины КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ В настоящее время наиболее используемой классификацией является классификация по растворимости, по которой все витамины делятся на две группы – это водорастворимые и жирорастворимые. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ 95 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Молекулы водорастворимых витаминов содержат гидрофильные группы, благодаря которым они хорошо растворяются в воде, это: -NH2; - OH; - COOH и другие. Благодаря гидрофильным группам витамины хорошо всасываются из кишечника в кровь, а их избыток удаляется с мочой. Эти витамины должны постоянно поступать с пищей в организм, поскольку они не накапливаются в нем. При небольшом поступлении в организм водорастворимых витаминов развиваются гиповитаминозы, а при их отсутствии – авитаминозы. В таблице 2 представлены водорастворимые витамины. Таблица 2 Водорастворимые витамины человека Витамин Синоним Группа Суточная Пищевые источники Кем и когда выделен потребность, мг В1 Тиамин Энзимовитамин Для детей и подростков – 0,3-1,5 мг. Для взрослых – 2-3 мг Зерновые продукты (пшеница, рожь), мука грубого помола, пивные дрожжи, растения (шпинат, капуста, морковь), свинина. Янсен, Виндаус, 1926 г. Спортсмены до 5 мг В2 Рибофлавин Энзимовитамин Для детей от Молоко, печень, 6 месяцев до почки, свинина, года 0,6 мг. телятина, яйца, мука грубого помола, Для пивные дрожжи, взрослых капуста 1,8–3 мг Кун, Венлайн, Каррер, 1934 Спортсмены до 5 мг В3 Пантотеновая Энзимо- кислота витамин Для детей – 4,5 мг Для взрослых – 5–15 мг Особенно много: яичный желток, цветочная пыльца, дрожжи, печень, хлеб Уильямс, 1933 г. 96 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Спортсмены до 15–20 мг В6 Пиридоксин Энзимовитамин Для детей – от 0,2 до 1,5 мг Для взрослых 2-3 мг спортсмены до 5 мг В12 Цианкобаламин Энзимо- Для детей – Кобаламин 0,5-1,5 мкг витамин Для взрослых – 2–5 мкг Вс, В9 РР, В5 Фолиевая кислота, фолацин Ниацин Энзимовитамин Для взрослых – 180–200 мкг Энзимовитамин Р Рутин Для детей – 100 мкг Антиоксидант Биотин Энзимовитамин Кун, 1939 г. Микроорганизмы: бактерии, актиномицеты, синезеленые водоросли, молочные продукты, яйца, дрожжи, рыба, мясо, печень. Микрофлора кишечника синтезирует кобаломин при наличии витамина РР (никотиновой кислота). Райкс, Смит, Листья растений: шпинат, петрушка, лук, бобовые, дрожжи, печень Митчелл, Снелл, Уильямс, 1941 г. 1948 г. Для детей – Хубер, 1867 от 15–25 мг Элвехьем, Вули, 1937 – идентификация как витамина РР Рисовые отруби, дрожжи, молоко, от 5 до 20 мг яйца, пшеница, гречиха, печень Для взрослых Для взрослых 50–100 мг Н Печень, яйца, молоко, дрожжи, зерновые, бобовые продукты, овощи, хлеб, картофель. В небольшом количестве витамин синтезируется кишечными бактериями. 150–200 мкг Плоды шиповника, лимоны, черноплодная рябина, листья зеленого чая, яблоки Сент Дьерди Присутствует почти во всех продуктах, но наиболее богаты: дрожжи, печень, яичный желток, злаки. Харрис, 1943 г. 1927 г. 97 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» В норме синтезируется микрофлорой кишечника. С Аскорбиновая Кислота. Антиоксидант, Энзимовитамин 50–100 мг Черная смородина, шиповник, облепиха, петрушка, капуста, листья салата, хрен, перец, цитрусовые. Сент Дьерди 1927 г. Водорастворимые витамины термолабильны и устойчивы в кислой среде. Некоторые из водорастворимых витаминов входят в состав ферментов. Витамин С, аскорбиновая кислота, противоцинготный витамин (рис.5). а б Рис.5. Витамин С – L-аскорбиновая кислота – существует в двух формах: аскорбиновой кислоты (а) и дегидроаскорбиновой кислоты (б), которые быстро и обратимо превращаются друг в друга. По химической природе аскорбиновая кислота является окисленным производным моносахаридов-гексоз. Она очень нестойка, легко разрушается при нагревании до 50о в щелочной и нейтральной среде, более устойчива в кислой, легко окисляется кислородом воздуха; стабилизируется некоторыми белками и крахмалом. Основным источником витамина С являются продукты растительного происхождения. Особенно много его в плодах шиповника, чёрной смородины, облепихи, клюквы, цитрусовых, красного перца, хвое ели и сосны, содержится он в хрене, капусте, картофеле, луке. 98 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Всасывание аскорбиновой кислоты происходит путём простой диффузии во всех отделах пищеварительной системы, особенно в тонком кишечнике. Поступая в кровь, она частично связывается с белками, частично находится в свободном состоянии. В наибольших количествах она поступает в надпочечники, печень, селезёнку, лёгкие, кожу. В тканях она задерживается, связываясь с белками. Аскорбиновая кислота легко отщепляет водород, превращаясь в дегидроаскорбиновую. Реакция обратима. Это свойство витамина С определяет его участие в процессах биологического окисления. При участии аскорбиновой кислоты окисляется довольно большая группа веществ: триптофан (при биосинтезе серотонина), тирозин, фенилаланин и некоторые продукты их распада (в процессах, завершающихся образованием норадреналина и адреналина), молочная и гликолевая кислоты и другие вещества. Аскорбиновая кислота принимает участие в биосинтезе гормонов коры надпочечников из холестерина. Она является активатором многих ферментов: пептидгидролаз, амилазы, фосфатаз, эстераз, детоксицирующих ферментов печени. Предполагают, что она способна предохранять от окисления НS-группы белковых молекул, чем сохраняет их каталитическую активность. Повышая активность ферментов, аскорбиновая кислота резко усиливает сопротивляемость организма к простудным и другим заболеваниям, особенно если дополнительные количества витамина поступают в организм в начале болезни. Витамин С ограничивает активность фермента гиалуронидазы, вызывающего ускорение распада гиалуроновой кислоты. Гиалуроновая кислота – полисахарид, обеспечивающий целостность тканей, транспорт веществ в клетки и из них, защиту от бактериальных токсинов и т.п. Авитаминоз С приводит к ускорению проницаемости и распада ломкости гиалуроновой кровеносных кислоты, капилляров, увеличению возникновению кровоизлияний. 99 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Витамин С участвует в синтезе некоторых белков: коллагена и проколлагена, оссеина (белка костей), дентина (белка зубов), поэтому при авитаминозе С наблюдаются переломы костей, разрушение зубов. Присутствие аскорбиновой кислоты в организме благотворно сказывается на регенерации тканей и заживлении ран. Витамин С способствует кроветворению, стимулирует синтез желчных кислот, обеспечивает восстановление ионов трехвалентного железа в двухвалентное, необходимое для всасывания его в кишечнике, облегчает переход железа из крови в ткани, разрушая его связь с транспортным белком. Суточная потребность в витамине С – 50–100 мг, у спортсменов – до 150 мг. Избыточное количество витамина С выводится с мочой. Это свидетельствует о неблагоприятном воздействии на организм излишков витамина. Перестраиваясь на выброс излишков, организм и при переходе на необходимую дозу витамина не сразу восстанавливает нормальный его обмен. Какое-то время усиленный выброс продолжается. В результате наступает резкое обеднение всех тканей витамином С, т.к. он в организме не накапливается. Таким образом гипервитаминоз в конечном итоге приводит к гиповитаминозу. Нормальный метаболизм аскорбиновой кислоты приводит к образованию дикетогулоновой, щавелевой и треоновой кислот, которые выводятся с мочой. Витамин В1 (тиамин). Витамин В1впервые был получен в чистом виде в лабораторных условиях в 1911 году К.Функом (рис.6) Рис.6. Витамин В1. 100 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Химическое строение. Тиамин является гетероциклическим соединением и построен из пиримидинового и тиазолового колец, соединенных между собой метиленовой группой. В состав витамина В1 входит сера (S) и аминогруппа (NH2). Активная форма тиамина – тиаминдифосфат (ТДФ). В больших количествах определяется в тканях, характеризующиеся интенсивным углеводным обменом (скелетная и сердечная мускулатура, печень, почки, головной мозг). Тиамин + АТФ -------- Тиаминдифосфат + АМФ После всасывания тиамин фосфорилируется при участии АТФ и тиаминкиназы (АТФ-зависимой тиаминдифосфотрансферазы) в мозге и печени. Биологическая роль витамина В1. Тиминдифосфат выполняет функцию простетической группы ферментов – декарбоксилаз, участвующих в метаболизме пирувата и а- кетоглутората и также являющегося кофактором транслоказы, катализирующий пентозофосфатный путь. При нарушении его обмена нарушается окислительное декарбоксилирование пирувата и в целом акетокислот, а также частично блокируется метаболизм углеводов (рис.7). Рис.7. Тиаминпирофосфат или тиаминдифосфат (ТПФ, ТДФ) Фармакологический препарат – кокарбоксилаза Известно более 25 ферментных реакций, в котором участвует витамин В1, регулируя углеводный, белковый и жировой обмен. Тиамин обладает С101 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» витамин сберегающей функцией, оказывает влияние на проведение нервного возбуждения в синапсах. Тиаминдифосфат имеет важное значение как кофермент декарбоксилирования а-кетокислот. Взаимодействие пирувата (ПВК, пировиноградной кислоты) с тиаминдифосфатом в активном центре фермента происходит благодаря наличию частичного положительного заряда углерода кетогруппы в молекуле пирувата и частичному отрицательному заряду у атома углерода тиазолового кольца. В момент присоединения пирувата к тиазоловому кольцу из-за смещения электронов наиболее ослабленной оказывается связь карбоксильной группы в молекуле пирувата. Происходит декарбоксилирование, между тем, тиазоловое кольцо остается соединенным с двууглеродным фрагментом СН 3– СОН2 -. На следующем этапе С – С связь разрывается под действием реакционно активной SH – группы мобильного переносчика двууглеродных фрагментов КоА. Коэнзим А с присоединенной группой СН3–СО - переносит двууглеродный фрагмент в следующую реакцию. Витамин В1 входит в состав ферментов, участвующих в синтезе нуклеиновых кислот и ферментов цикла трикарбоновых кислот с увеличением образования АТФ особенно в нервных клетках. Биохимические функции витамина В 1. Тиаминдифосфат – кофактор прямого декарбоксилирования пирувата. При спиртовом брожении происходит декарбоксилирование пирувата под действием пируватдекарбоксилазы и образуется ацетальдегид (СН3–СО–Н), который затем превращается алкогольдегидрогеназы. в этанол Тиаминдифосфат (СН3–СН2–ОН) является также с помощью кофактором окислительного декарбоксилирования пирувата и а-кетокислот. Окислительное декарбоксилирование пирувата в цитозоле клетки ведет сложный пируватдегидрогеназный комплекс, в который входят несколько структурно связанных белков и коферментов. Окислительное декарбоксилирование акетоглутарата катализирует а-кетоглутаратдегидрогеназа, локализованная в 102 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» митохондриях. Этот фермент является составной частью цикла трикарбоновых кислот. Строение и механизм действия а-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса схожи с пируватдегидрогеназным комплексом. В пределах этих двух комплексов тиаминдифосфат катализирует начальный этап превращения кетокислоты. Тиаминдифосфот, кроме того, участвует в окислительном декарбоксилировании кетокислот с разветвленным углеродным скелетом– продукты дезаминирования валина, изолейцина, лейцина. Тиаминдифосфат – кофермент транскетолазы. Транскетолаза переносит двууглеродные фрагменты от пятиуглеродных сахаров ксилулозо-5-фосфата к рибозо-5-фосфату с образованием трехуглеродного сахара – глицеральдегид-3фосфата и семиуглеродного сахара – седогептулозо-7-фосфата. Эти процессы (второй или неокисленный этап пентозного пути) необходимы для предотвращения выведения из организма (потери) пятиуглеродных сахаров, если они не используются для синтеза ДНК и РНК. При этом они преобразуются в процессе гликолиза в пируват и используются для энергообеспечения и синтеза новых молекул. Витамин В 1принимает участие в синтезе ацетилхолина, катализируя в пируватдегидрогеназной реакции оьбразование ацетид-КоА – субстрата ацетилирования холина. Витамин В1 выполняет некоферментные функции и участвует в кроветворении и стероидогенезе. Это подтверждается тем, что лечение различных анемий оказывается эффективным. Источники витамина В 1. В организме человека витамин В1 не синтезируется и поступает с пищей. Основными источниками витамина В1являются зерновые культуры (пшеница и рожь содержат тиамин в наружных слоях оболочек), овсянка, гречка, черный хлеб, пивные дрожжи, растения (капуста, шпинат, морковь), яйца, печень. Очень богата тиамином свинина. При продолжительной варке и рафинировании зернопродуктов витамин В1разрушается. 103 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Суточная физиологическая потребность зависит от возраста, от состава и калорийности пищи (потребность в тиамине повышается, если в пище преобладают углеводы, особенно рафинированные и уменьшается при употреблении жирной пищи), от физической нагрузки. Для детей и подростков суточная потребность тиамина составляет – 0,3-1,5 мг. Для взрослых – 2-3 мг. Авитаминоз витамина В 1обусловлен накоплением в организме пировиноградной кислоты (ПВК). В больших количествах пировиноградная кислота вызывает изменение кислотно-основного состояния (КОС) организма и нарушение функций центральной и периферической нервных систем. Нарушается синтез ацетилхолина из-за снижения образования АТФ. В результате развивается классическая форма заболевания бери-бери. Название этого заболевания происходит от индийского слова beri – ножные оковы, что показывает особенности неуверенной шатающейся походки больных. Витамин В1 необходим всем животным, за исключением жвачных. В связи с этим, имеются модели этого заболевания, в частности – модель Х.Эйкмана на курицах. В ветеринарии известен аналог бери-бери у лисиц и голубей – это паралич Частека. Бери-бери издавна распространена в странах южной, юговосточной и восточной Азии как расстройство питания из-за однообразного потребления полированного риса. Кроме того, это заболевание встречается у алкоголиков при синдроме Вернике-Корсакова. Каждый третий госпитализированный алкоголик имеет тиаминовую недостаточность. Легкие формы бери-бери распространены в качестве «болезней цивилизации» повсеместно, вследствие увеличения потребления рафинированных углеводных продуктов и сахара. Парантеральное введение глюкозы, несбалансированное дополнительным тиамином, приводит к недостаточности витамина В 1. В этиологии данного гиповитаминоза играет большую роль характер приготовления пищи и сочетание с различными продуктами. Например, кофе ингибирует фосфорилирующее всасывание витамина В 1, а рыба и морепродукты обладают высокой активностью тиаминазы, разрушающий данный витамин. Фермент тиаминаза находится в бактериях, имеющихся в 104 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» морепродуктах, а тиаминазная болезнь поражает большое количество сельского населения в ряде районов Японии. Имеется сухая и влажная формы болезни бери-бери. Сухая форма болезни бери-бери имеет симптоматику распространенного дегенеративного демиелинизирующего полиневрита с преимущественным поражением соматических нервов нижних конечностей и приводящие также к параличу разгибателей кистей и пальцев рук. У больных наблюдаются миалгии, атрофия мышц, миастения, потеря в весе. Возникает также арефлексия, расстройство чувствительности. У птиц характерен опистотонус. В дальнейшем развивается фобический невроз и снижается интеллект. При влажной форме бери-бери развивается острая сердечная недостаточность и отеки. При этом признаки миокардиодистрофии (дряблый бледный миокард, расширение всех камер сердца) сочетается с расширением периферических сосудов усиленным шунтированием крови, что в свою очередь приводит к изотонической перегрузке сердца. кровоизлияния в При синдроме сосцевидные Вернике-Корсакова тельца, происходят перивентрикулярную область зрительного бугра, передний мозжечок и дно 4-го желудочка. В результате возникает энцефалопатия Вернике и происходят выраженные нервнопсихические нарушения: офтальмоплегия, нистагм, атаксия, апатия, дезориентация, спутанность сознания, ретроградная амнезия, неспособность усваивать новую информацию, болтливость (корсаковский психоз). При нарушении окислительного обмена витамина В1 возникает нарушение декарбоксилирования пирувата, а-кетокислот, частично блокируется метаболизм углеводов. Именно поэтому течение гиповитаминоза В1 ухудшается углеводистой диетой. По этой же причине, у больных болезнью бери-бери отмечается снижение дыхательного коэффициента, дизоксидативная карбонурия, накопление и выведение продуктов недоокисления пирувата, которые и действуют токсически на ЦНС. Возникает метаболический ацидоз и энергодефицит, который сказывается на работе градиентных насосов клеток, в 105 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» то числе нервных, мышечных и сердечных. Так как до конца не метаболизируются углеводы, организм вынужден использовать в обмене жиров и белков, что ведет к исхуданию и атрофии мышечной массы, а у детей – к задержке физического развития. Азотистый баланс становится резко отрицательным. Нарушается синтез жирных кислот и переход углеводов в жиры. Происходит торможение переаминирования аминокислот. Из пирувата с трудом образуется ацетил-КоА и ацетилирование холина, в результате возникает нарушение ацетилхолина и как следствие в ЖКТ возникают запоры. При наследственном митохондриальном синдроме Лея дефицит образования тиаминпирофосфата проявляется некротической энцефалопатией. Ранним лабораторным показателем дефицита тиамина является снижение активности транслоказы эритроцитов, а клиническим – боли в икроножных мышцах. У детей дефицит витамина В1 вызывает судороги, кому, олигурию и внезапную смерть. Витамин В1, тиамин, антиневритный витамин. По химической природе тиамин является производным двух гетероциклических соединений: пиримидина и тиазола. Присутствие в молекуле спиртовой группы даёт ему возможность образовывать в организме сложные эфиры, главным образом с фосфорной кислотой. Тиамином богаты растительные продукты: наружный слой зёрен злаков, сохраняющийся в хлебе грубого помола, морковь, шпинат, капуста, свёкла, бобы, горох, фасоль, апельсины, яблоки. Много его в дрожжах. Из животных продуктов значительное количество витамина В1 содержит коровье молоко, свинина, желток яйца. В кислой среде тиамин выдерживает нагревание до 140оС, в нейтральной и щелочной среде быстро разрушается (например, в процессе выпечки хлебных изделий при замене дрожжей содой). 106 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Содержащиеся в пище эфиры тиамина гидролизуются, свободный тиамин всасывается в тонком кишечнике, поступает в кровь и переносится в печень, где превращается преимущественно в тиаминдифосфат (иначе: тиаминпирофосфат). Часть его поступает в другие органы, где также фосфорилируется. Примерно половина всего тиамина находится в мышцах. Физиологическая роль витамина В1 тесно связана с внутриклеточным обменом углеводов и аминокислот. Тиаминпирофосфат является коферментом ферментов, участвующих в реакциях окислительного декарбоксилирования пировиноградной, -кетоглютаровой, щавелево-уксусной кислот. Не менее важно его участие в неокислительной фазе пентозного цикла – главного источника НАДФ.Н2 и рибозофосфата. Через НАДФ.Н2 витамин В1 влияет на синтез жирных кислот, стероидов, обезвреживание ядовитых веществ, через рибозофосфат – на синтез нуклеотидов, нуклеиновых кислот, нуклеотидных коферментов. При недостатке витамина В1 нарушается переаминирование и окислительное дезаминирование аминокислот и некоторые другие реакции белкового обмена, происходит накопление в организме, особенно в нервной ткани, избытка пировиноградной кислоты, что может привести к нарушению нормальной деятельности нервных клеток. При этом усиливается выведение пировиноградной кислоты с мочой. Возможно и иное воздействие тиамина на нервную систему: он блокирует фермент холинэстеразу, расщепляюшую нейромедиатор ацетилхолин, тиаминтрифосфат прямо или косвенно участвует в передаче нервных импульсов. Потребность в витамине В1 составляет 2-3 мг в сутки. В больших количествах (5–10 мг) он нужен при усиленной физической работе, во время жары, при преимущественно углеводном питании. 107 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Тиаминовая недостаточность проявляется в изменениях функций сердечно-сосудистой, пищеварительной, эндокринной, нервной систем, сократительной способности мышц. Гиповитаминозы могут быть излечены приёмом витамина В1 или даже переходом с углеводной диеты на жировую. При авитаминозе возникает полиневрит, сопровождающийся судорогами и заканчивающийся параличом. Витамин В 2 (рибофлавин) был выделен в 1933 году Р.Куном. Для получения 1 грамма лактофлавина потребовалось пять с половиной тонн обезжиренного молока. Двумя года позже структуру витамина определил П.Каррер. Рибофлавин построен из изоаллоксазина, соединенного со спиртом рибитолом (рис.8). Рис.8. Рибофлавин В природе обнаружено около 4000 различных биофлавоноидов. Все они синтезируются растениями. Их структурная общность состоит в обязательном присутствии изоаллоксазина или сходных кольцевых структур в составе молекулы. Рибофлавин служит структурным элементом простетических групп флавин-мононуклеотида (ФМН) и флавин-адениндинуклеотида (ФАД). Фосфорилирование рибофлавина до активных форм происходит в энтероцитах кишечника, печени и эритроцитах (рис.9). 108 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Рис.9. Образование флавинмононуклеотида (ФМН) и флавинадениндинуклеотида (ФАД). Биологическая роль витамина В 2 (рибофлавина) заключается в том, что он участвует в процессах аэробного энергообразования (тканевого дыхания), так как входит в состав флавиновых коферментов ФАД и ФМН, которые выполняют функцию переносчиков водорода, регулируя окислительные и восстановительные процессы в тканях, необходимые для энергетического метаболизма и клеточного дыхания. Участвуют в обмене углеводов, жиров, белков и синтезе гемоглабина. ФМН и ФАД– это коферменты оксидаз, которые переносят электроны с окисляемого субстрата на кислород. Они являются ферментами распада аминокислот (оксидазы D- и L-аминокислот), нуклеотидов (ксантинооксидаза), биогенных аминов (моно- и диаминооксидазы). ФМН и ФАД – это промежуточные переносчики электронов и протонов в дыхательной цепи: ФМН входит в состав первого (НАДН-дегидрогеназного) комплекса цепи тканевого дыхания, ФАД входит в состав второго (сукцинатдегидрогеназного) комплекса. ФАД – это кофермент пируват- и а-кетоглутаратдегидрогеназных комплексов. Вместе с тиаминпирофосфатом и другими коферментами они катализируют окислительное декарбоксилирование кетокислот. ФАД – катализирует реакции окисления жирных кислот в митохондриях (кофермент ацил-КоА-дегидрогеназы). 109 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Источники. Рибофлавин не синтезируется в тканях человека и поступает в организм человека с молочной и мясной пищей (печень, почки, свинина, телятина), яйцами, зерновыми грубого помола, капустой, пивными дрожжами. Суточная физиологическая потребность. Суточная потребность рибофлавина зависит от возраста. Для детей от 6 месяцев до года она составляет 0,6 мг. У взрослых – 1,8–3 мг. Рибофлавин всасывается в верхней части ЖКТ. Гиповитаминозу В2способствует хранение продуктов на свету, фототерапия, алкоголизм и мальабсорбция. Хлорпромазин, адриамицин и антидепрессанты ингибируют флавокиназу и препятствуют фосфорилирующему всасыванию рибофлавина. Арибофлавиноз – это заболевание, которое проявляется нарушением процессов биологического окисления, так как этот витамин входит в состав флавиновых дегидрогеназ. При этом, болезненному состоянию подвергаются высокоаэробные эпителии кожи и полости рта. Развиваются хейлоз (трещины на губах), ангулярный стоматит и глоссит (фуксиновый язык), себоррейный дерматит носогубного треугольника, а также мошонки, ушей и шеи, интерстициальный кератит (васкуляризация роговицы), блефарит и конъюнктивит. Снижается детоксикационный потенциал печеночных оксидаз в отношении многих лекарств. Нарушается темновая адаптация и ухудшается цветовое зрение. Проявление арибофлавиноза усугубляются углеводной и жировой нагрузкой. Однако выявлен интересный факт, что при арибофлавинозе растет устойчивость к малярии. Вероятно, плазмодии гораздо сильнее страдают от недостатка витамина В2, чем клетки человека и по-видимому, нарушается выживание инфицированных эритроцитов. Со стороны ЦНС авитаминоз рибофлавина характеризуется судорогами и параличами. 110 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» У детей дефицит витамина В2 проявляется задержкой роста, поражением кожи и эпителия и характерно воспаление глаз: слезоточивость, конъюнктивит, помутнение роговицы. Патогенез окислительном арибофлавиноза связан фосфорилировании, с участием работе витамина В2 в сукцинатдегидрогеназы, моноаминоксидазы и митохондриальных оксидаз жирных кислот. Витамин В2 участвует в функции эритроцитарной глутатионредуктазы, который предохраняет красные кровяные тельца от аутоокисления. Активность глутатионредуктазы является чувствительным лабораторным тестом на арибофлавиноз, как и снижение экскреции его флюоресцентных производных с мочой. Витамин В 2, рибофлавин, витамин роста. Рибофлавин является производным гетероциклического соединения диметилизоаллоксазина и спирта рибитола. Он устойчив к нагреванию, особенно в кислой среде, разрушается при воздействии ультрафиолетовых лучей. Пищевыми источниками рибофлавина для человека являются яйца, молоко, творог, дрожжи, печень, почки и сердечная мышца млекопитающих, а также зерновые – хлеб и крупы (особенно гречневая). В пище рибофлавин находится в основном в виде моно- и динуклеотидов, связанных с белком. При пищеварении рибофлавин освобождается и всасывается в тонком кишечнике. В клетках кишечной стенки и других тканей, куда он доставляется кровью, витамин В2 входит в состав коферментов окислительно-восстановительных флавиновых ферментов – переносчиков электронов и протонов от восстановленного кофермента пиридиновой дегидрогеназы. Кроме того, он содержится в особых дегидрогеназах, участвующих в окислении жирных кислот, янтарной кислоты, альдегидов, моноаминов, пуриновых оснований, липоевой кислоты, окислительном 111 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» дезаминировании некоторых аминокислот. Другие ферменты, в состав которых входит рибофлавин, влияют на белковый синтез, особенно в период роста организма. Так как эти ферменты имеются во всех тканях, то гиповитаминоз В2 приводит к падению интенсивности тканевого дыхания и метаболизма в целом, отчего происходит остановка роста, выпадение волос, заболевания роговицы и хрусталика глаз, поражения слизистых оболочек губ, понижение обновления эпителия. Рибофлавин принимает участие в образовании гемоглобина, поэтому при В2-авитаминозе может развиваться анемия. Суточная потребность в витамине В2 колеблется от 1 до 4 мг, при занятиях спортом она увеличивается незначительно. Витамин В3 (пантотеновая кислота). Пантотеновая кислота была открыта в 1933 году Уильямсом. Химическое строение. Витамин В3 образован из пантоевой кислоты и валанина, которые соединены пептидной связью (рис.10). Рис.10. Пантотеновая кислота Биологическая роль. Пантотеновая кислота, синтезируется растениями и в значительном количестве микроорганизмами кишечника. В организме человека пантотеновая кислота превращается в коэнзим А (КоА) и 4фосфопантотеин. После поступления концентрируется в печени, сердце, почках и других тканях. Пантотеновая кислота входит в состав кофермента ацетилирования – коэнзима А, который участвует в аэробном окислении углеводов, жиров, белков и регулирует обмен энергии. 112 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Рис.11. Строение коэнзима А (КоА-SH) В виде коэнзима А находится во всех живых клетках (почти 80 ферментов зависят от пантотеновой кислоты, поэтому в переводе с греческого, она означает «вездесущая»). В составе коферментов участвует в ключевых процессах метаболизма: переносе ацильных групп в реакциях общего пути катаболизма, активации жирных кислот, их окислении в синтезе, синтезе холестерина и кетоновых тел, в образовании и расщеплении лимонной кислоты. Рис.12.Структура ацетил-коэнзима А (ацетил-КоА) В структуре коэнзима А выделяют две функциональные группы: 113 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Реакционно-способная сульфгидрильная группа, необходимая для 1. присоединения двухуглеродного фрагмента в форме ацетила или трехуглеродного в форме сукцинила. Аденозил-3’-фосфо-5’-дифосфат, 2. ковалентно связанный с пантотеновой кислотой, необходимый для распознавания в активном центре фермента. Биохимические функции витамина В3 1. Активирование ацетата (образование ацетил-КоА). Ацетил-КоА – субстрат для синтеза жирных кислот, холестерна, стероидных гормонов, кетоновых тел, ацетилхолина и ацетилглюкозамина. Главный метаболический путь клетки – цикл Крэбса – начинается с кондесации ацетил-КоА с оксалоацетатом с образованием лимонной кислоты. Он участвует в детоксикации чужеродных соединений, а также в ацетилировании биогенных аминов. 2. Активирование жирных кислот (образование ацетил-КоА), которые расходуются в двух метаболических путях: в синтезе мембранных липидов и, окисляясь, ацетил-КоА служит источником энергии в форме АТФ. 3. Транспортирует короткоцепочечные жирные кислоты в митохондрии. 4. Участвует в окислительном декарбоксилировании кетокислот (пирувата и а-кетоглутората). В процессе окислительного декарбоксилирования пирувата представляет собой мобильный кофактор, который взаимодействуя с пируватдегидрогеназным комплексом, выходит из него с присоединенной ацетильной группой (ацетил-КоА). При взаимодействии КоА-SH с а-кетоглутаратдегидрогеназным комплексом образуется сукцинил-КоА, который используется в синтезе гемма. 5. Синтез жирных кислот. Пантотеновая кислота является активной функциональной группой АПБ (ацилпереносящего белка) синтетазы 114 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» жирных кислот. На АПБ как на матрице, синтезируется растущая цепочка жирной кислоты. Источники. Пантотеновая кислота присутствует в растительных, животных и микробиологических объектах. Особенно много ее в яичном желтке, дрожжах, печени, хлебе, цветочной пыльце. Кулинарная обработка разрушает витамин в значительной степени, при варке кислота переходит в бульон. Более 3,4 мг витамина в сутки синтезирует микрофлора кишечника. Если у человека имеется дисбактериоз, то витамина вырабатывается очень мало или совсем не образуется. Суточная физиологическая потребность. Для новорожденных детей суточная потребность составляет 1,8 мг, десятимесячному ребенку необходимо 4,4 мг. Для взрослых суточная потребность составляет от 5 до 15 мг в сутки. Потребность в данном витамине увеличивается в стрессовых ситуациях и при больших физических нагрузках. Симптомы недостаточности. Причиной гиповитаминоза являются заболевания желудочно-кишечного тракта: нарушение естественной кишечной микрофлоры и нарушение всасывания витамина. Симптомами являются периферические невриты. При пантотеновой недостаточности развиваются судороги, дерматиты, эрозии ЖКТ, поражаются эндокринные железы, сердце, почки, снижаются адаптационные возможности организма. Апантотеноз получен только в эксперименте на животных и проявляется судорагами, парезами, дерматитом, эрозиями ЖКТ, гиполипидемией и стеатозом печени. Важной чертой расстройства является функциональная недостаточность стероидогенных органов – происходит геморрагический некроз надпочечников. У человека недостаточность витамина В3 еще проявляется в заболевании – педиолалгии, при котором поражаются малые артерии дистальных отделов нижних конечностей. Жжение в стопах считается характерным субъективным проявлением этого заболевания. 115 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Витамин В 3, пантотеновая кислота. Название витамина происходит от греческого «пантотен» – «повсюду».Этот витамин содержится во всех животных и растительных клетках, много его в пивных дрожжах, яичном желтке, печени, рыбе, картофеле, в зелёных частях растений. Некоторое количество пантотеновой кислоты может синтезироваться кишечными бактериями. Всасывание осуществляется в тонком кишечнике. Кровью витамин разносится к клеткам различных органов, где происходит синтез коферментаА, дефосфокофермента А и фосфопантетеина. Фосфопантетеин является коферментом ацилпереносящего белка, участвующего в синтезе жирных кислот. Кофермент А необходим для множества внутриклеточных процессов: окисления пировиноградной, уксусной, -кетоглютаровой и жирных кислот, синтеза кетоновых тел, холестерина, ацетилхолина, ацетилглюкозамина, метаболитов, преобразуемых в молекулу гема. С его помощью происходит обезвреживание избытков биогенных аминов и некоторых чужеродных соединений. Дефосфокофермент А участвует в превращениях лимонной и жирных кислот. Катаболизм названных коферментов приводит к образованию свободной пантотеновой кислоты, которая удаляется с мочой. Суточная потребность в пантотеновой кислоте – около 10 мг. Авитаминоз у людей наблюдается редко. Он проявляется в заболеваниях надпочечников, сердца, почек, кожи, депигментации волос, язвах желудка и кишечника, изменениях в нервной системе, пониженной приспособляемости к факторам внешней среды. Витамин В 5 (РР), никотиновая кислота и никотинамид, ниацин, антипеллагрический витамин. Разновидности витамина РР, образуется в печени из триптофана, поступающего с пищей, однако биосинтез идет с очень низким выходом – из 60 молекул триптофана синтезируется 1 молекула. 116 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Рис.13. Витамин РР (никотиновая кислота) Витамин РР (никотинамид) Собственно витаминной активностью обладает никотинамид. Никотиновая кислота является провитамином, в клетках тела она превращается в никотинамид. Витамин РР устойчив к нагреванию. Он широко распространён в природе. Источником его для организма человека являются дрожжи, пшеничные и рисовые отруби, мясо, печень и почки животных, гречневая крупа. Некоторое количество витамина РР может синтезироваться в тканях человеческого организма из незаменимой аминокислоты триптофана при участии витаминов В2 и В6 . Витамин РР, поступающий с пищей, всасывается в желудке и тонком кишечнике, с кровью поступает в печень и во все остальные ткани, при этом никотиновая кислота легче проходит через клеточные оболочки, чем никотинамид. В клетках никотинамид входит в состав коферментов пиридиновых дегидрогеназ (НАД и НАДФ), катализирующих отнятие водорода от самых разнообразных окисляемых веществ: углеводных метаболитов, глицерина, гидроксипроизводных жирных кислот, аминокислот, субстратов цикла Кребса и некоторых биологических ядов. Восстановленная форма НАДФ (НАДФ.Н2 ) используется в биосинтезе жирных кислот, холестерина и других стероидов. Синтез никотинамидных коферментов находится под жёстким контролем гипофизарных гормонов и адреналина. НАД и НАДФ приобретают коферментные функции после присоединения к никотинамиду радикала, включающего остаток рибозы, пирофосфат и нуклеотид – аденин. Витамин РР такими функциями не обладает. НАД и НАДФ являются также аллостерическими регуляторами многих ферментов энергетического обмена и глюконеогенеза. Еще одна функция никотинамидных коферментов связана с регуляцией матричных синтезов нуклеиновых кислот в клеточном ядре. Рис.14. Кофермент НАД+ 117 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Рис.15. Кофермент НАДФ + Биохимические функции: НАД+ - кофермент дегидрогеназ, участвующих в реакциях окисления глюкозы, глицерола, аминокислот после их дезаминирования. Является коферментом дегидрогеназ цикла Кребса (кроме СДГ). В этих реакциях кофермент выполняет функцию промежуточного акцептора электронов и протонов. НАД+ - мобильный переносчик протонов и электронов в дыхательной цепи митохондрий. НАД+ - субстрат ДНК-лигазной реакции при синтезе и репарации ДНК. НАДФН – донор водорода в реакциях синтеза жирных кислот, холестерина, стероидных гормонов и некоторых других соединений. НАДФН – компонент монооксигеназной цепи микросомального окисления, выполняющего функцию детоксикации антибиотиков и других чужеродных веществ. НАД+ и НАДФ + - аллостерические регуляторы ферментов энергетического обмена (ферментов цикла Кребса), а также реакций синтеза глюкозы (глюконеогенез). НАДН и НАДФН – коферменты реакций, способствующих возникновению активных форм кислорода в фагоцитах. Недостаточность витамина РР приводит к заболеванию пеллагрой. При пеллагре почти не изменяется скорость окислительных превращений веществ, но сильно нарушаются процессы деления клеток кожи и слизистых оболочек. Начальные стадии болезни проявляются в воспалении участков кожи, не защищённых одеждой, нарушениях пищеварения, в тяжёлых случаях возникает потеря памяти, бред и галлюцинации. Пеллагра может быть излечена приёмом витамина РР. Причиной РР-авитаминоза становится не столько дефицит в пище этого витамина, сколько неполноценное белковое питание и недостаток витаминов В2 и В6 . Суточная потребность в витамине РР – 15–25 мг у взрослых, 15 мг у детей. Избыток витамина РР выделяется с мочой в виде метильного производного, на образование которого расходуется аминокислота метионин. Это может вызывать нарушения обмена веществ из-за недостатка метионина. 118 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Витамин В 6 , пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин, антидерматитный витамин. Химическое строение. Витамин В6 был определен Р.Куном в 1939 году. Витамин В6 – это название трех производных пиридина: пиридоксола, пиридоксаля, пиридоксамина, которые обладают одинаковой активностью. Эти производные пиридина отличаются наличием спиртовой, альдегидной и аминогруппой. Пиридоксин растворим в воде и этаноле, устойчив в кислой и щелочной среде, но разрушается под действием света. Этот витамин устойчив к термообработке, но теряется при консервировании. После всасывания в тонком кишечнике все формы витамина диффундируют в клетки и фосфорилируются с участием АТФ и пиридоксалькиназ. Рис.16. Взаимопревращения пиридоксола, пиридоксаля и пиридоксамина. (Пиридоксальфосфат образуется при фосфорилировании пиридоксаля, а при его аминировании возникает пиридоксаминофосфат) 119 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Особенностью витамина В6является чрезвычайно широкое участие в процессах обмена аминокислот. Коферментные формы витамина В6 включены в реакции, катализируемые почти всеми классами ферментов. Наиболее значительная группа пиридоксалевых ферментов – аминотрансферазы. Пиридоксальзависимые ферменты катализируют взаимопревращения и распад аминокислот (регулируют аминокислотный состав крови при разном аминокислотном составе пищи), участвуют в специфических реакциях метаболизма отдельных аминокислот (серина, треонина, триптофана). Участвуют в обмене липидов, синтезе сфинголипидов. В качестве кофактора ферментов участвуют в начальных стадиях синтеза гемма. Влияют на обмен жирных кислот. Ковалентное присоединение аминокислоты к пиридоксальфосфату в активном центре фермента и присоединение электронов к азоту пиридонового кольца ведут к образованию квазистабильной структуры, При этом, ослабляются связи а-углеродного атома аминокислоты с карбоксильной группой (ферменты декарбоксилазы аминокислот), атомом водорода (ферменты трансминазы аминокислот) и с радикалом аминокислоты (ферменты альдолазы). Биологическая роль: 1. Перенос аминогруппы от аминокислоты на а-кетокислоту с помощью ферментов аминотрансфераз с образованием новых заменимых аминокислот и а-кетокислот. 2. Декарбоксилирование аминокислот, ведущее к образованию биогенных аминов (гистамина, серотонина, гамма-аминомасляной кислоты – ГАМК). За обезвреживание (окисление) биогенных аминов отвечают ферменты: моноаминооксидаза, гистаминаза, ГАМК-аминотрансфераза. Ферменты путей образования и распада биогенных аминов содержат в активном центре пиридоксальфосфат. Витамин входит в состав фермента 120 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» фосфорилазы, который усиливает распад гликогена в тканях, способствует повышению креатина в мышцах. 3. Разрушение D-аминокислот с помощью изомераз аминокислот, поскольку в состав тканевых белков млекопитающих и человека входят только L-аминокислоты. 4. Синтез и распад гормонов щитовидной железы происходит с участием аминотрансфераз иодтирозинов и иодтиронинов. 5. Биосинтез гемма, который включен в качестве небелковой части в ряд белков, в числе которых миоглобин, гемоглобин, цитохром С, осуществляется с участием фермента – синтетазы б-аминолевуленовой кислоты, содержащей пиридоксальфосфат как кофермент. 6. Эндогенный синтез витамина РР из триптофана. Путь этого синтеза также включает пиридоксалевые ферменты – кинурениназу и кинуренинаминотрансферазу. 7. Биосинтез сфинголипидов (из серина и пальмитоил-КоА). Путь этого синтеза включает пиридоксалевый фермент синтетазу 3- кетодигидросфингозида. Источники витамина В 6 –овощи, зерновые и бобовые, дрожжи, хлеб, картофель, печень, яйца, молоко. Суточная физиологическая потребность. 0,2-0,4 мг для доношенного ребенка, от 1 года до 3 лет – 1-1,5 мг, для взрослого человека – 2-3 мг, при беременности, тяжелом физическом труде и тяжелых физических нагрузках до 5 мг в сутки. Недостаточность витамина В 6. Гиповитаминоз возможен при ограниченном употреблении хлеба и преимущественным питании мясными и молочными продуктами. Обнаруживается у детей, находящихся на искусственном вскармливании (судороги, задержка роста). У взрослых появляются поражения кожи (дерматит), развивается периферический неврит, изменяется психика. Чаще гиповитаминоз связан с заболеваниями, при которых 121 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» нарушается всасывание (выраженная мальабсорбция) или наблюдается высокое потребление витамина в процессе синтеза гемоглобина (пиридоксинзависимая анемия). Гиповитаминоз В6 характерен при использовании лекарств – антагонистов витамина: антитуберкулезные средства: изониазид, фтивазид, тубазид, циклосерин. Также пеницилламин, используемого для лечения гепатолентикулярной дегенерации и цистинурии, L-ДОФА, а также эстрогенов и противозачаточные средства. Значительно повышена потребность при беременности, в связи с этим гиповитаминоз В6 считают патогенетическим фактором раннего токсикоза беременных. Стресс, лихорадка, гипертиреоз и любые другие метаболические состояния, сопряженные с ускорением белка, требуют повышенных количеств белка. Всасывание витамина страдает при выраженной мальабсорбции, а распад усилен при алкоголизме. При гиповитаминозе по данному витамину страдает прежде всего обмен белка и наблюдается гипераминоацидемия, аминацидурия, оксалурия, вызванная прежде всего нарушением обмена глиоксалевой кислоты. Возникает отрицательный азотистый баланс. При дефиците витамина В6 у подопытных крыс отмечается акродиния – себорейный дерматит с поражением ушей, кончиков лапок, хвоста, кожи вокруг рта. Себорейный дерматит отмечен и у людей. Дерматит при пиридоксиновом дефиците отличается от поражения кожи при нехватке насыщенных жирных кислот наличием не только шелушения, эритемы и пигментации, но и отека. На обезьянах было показано ускорение атеросклероза при дефиците данного витамина, а у людей, больных атеросклерозом, зафиксировано увеличение потребности в витамине В6. У алкоголиков, из-за ускорения разрушения витамина В6, вследствие влияния ацетальдегида на активность его оксидазы, отмечается нарушение утилизации железа костным мозгом, сидеробластическая анемия, гемохроматоз. Нарушение переаминирования при данном гиповитаминозе способно отразиться на синтезе белка в быстро пролиферирующих тканях, например, в костном мозге отмечается лейкопения. Витамин В6 – это единственный витамин, при дефиците которого наблюдаются эпилептиформные судороги, связанное с тем, 122 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» что данный витамин необходим для активности глутаматдекарбоксилазы, обеспечивающий синтез тормозного медиатора ГАМК и для утилизации триптофана и синтеза серотонина, при нарушении которых образуются метаболиты типа ксантуреновой кислоты. Это связано с патогенезом судорог, гипервозбудимости и повышенной чувствительности к шуму у крыс и новорожденных детей с дефицитом пиридоксина. Ксантуреновая кислота препятствует инсулиногенезу, диабетоподобных что состояний. может Ранним спровоцировать лабораторным развитие признаком витаминодефицита, служит, пониженная экскреция 4-пиридоксиновой кислоты с мочой. Понижается активность эритроцитарных трансминаз. При употреблении сверхвысоких доз витамина В6 – от 2 г в суткиразвивается сенсорная нейропатия с онемением кожи, особенно вокруг рта, нарушением вибрационной чувствительности. Витамеры В6 хорошо растворимы в воде и спирте, устойчивы к действию кислот и щелочей, но легко разлагаются на свету. Они распространены как в растительных, так и в животных продуктах: орехах, отрубях, бобах, горохе, дрожжах, мясе, рыбе, молоке, картофеле, моркови, яйцах. Кишечные бактерии могут синтезировать некоторое количество витамеров В6 . В пищевых продуктах содержатся не только свободные, но и фосфорилированные формы витамеров В6 . Свободные витамеры легко всасываются в кишечнике, фосфорилированные производные с трудом проникают через клеточные мембраны, поэтому подвергаются гидролизу. В клетках тела из витамеров В6 образуются коферменты: пиридоксаль-фосфат и пиридоксаминфосфат. Для их синтеза необходимы флавиновые ферменты. Основной коферментной формой является пиридоксальфосфат. Его функции многообразны. В составе некоторых окислительно-восстановительных ферментов он участвует в обезвреживании биогенных аминов. Как составная часть аминотрансфераз он регулирует реакции переаминирования аминокислот, участвует в биосинтезе и катаболизме иодсодержащих гормонов щитовидной никотинамида из железы, триптофана. распаде Этим гамма-аминомасляной коферментом кислоты, стимулируются синтезе реакции декарбоксилирования аминокислот, приводящие к образованию некоторых гормонов и нервных медиаторов. Под контролем производных витамина В6 находится синтез сфинголипидов, гема, мочевины, перенос от одних соединений к другим НS-групп, процесс 123 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» гликогенолиза. Витамин В6 влияет на деятельность нервной системы, участвует в кроветворении, способен повышать кислотность желудочного сока. Недостаточность витамина В6 обнаруживается в основном у детей. У взрослых она проявляется при длительном лечении одним из противотуберкулёзных препаратов – антагонистом пиридоксаля, а также при применении сульфамидных препаратов и антибиотиков, убивающих микрофлору кишечника. Она сопровождается повышенной нервной возбудимостью, судорогами, полиневритами, поражениями кожи, у детей -анемией. Суточная потребность в витамине В6 – 1,5 – 2 мг. Она значительно возрастает при употреблении в пищу большого количества белков. Продуктом катаболизма витамеров В6 является пиридоксиловая кислота, выделяемая с мочой. Витамин В 9 (Вс ),фолиевая кислота, фолацин, фактор роста (рис.17) N-аминобензоат Глутамат Рис.17. Фолиевая кислота Имеется 7 витамеров этого витамина. Все они содержат гетеро-циклическое соединение птеридин, парааминобензойную кислоту и от одного до семи остатков глютаминовой кислоты. Они устойчивы на воздухе. При нагревании и длительном освещении разрушается от 50 до 90% этих веществ. В крови основное количество витамина входит в состав эритроцитов. Он депонируется в печени, почках и слизистой оболочке кишечника. Основные источники витамина В9 для человека – салат, шпинат, капуста, морковь, помидоры, зелёный лук, листья петрушки, имеется он также в бобах, фасоли, свёкле, картофеле, дрожжах, грибах, печени, почках, яичном желтке, сыре. Фолиевые кислоты в пищевых продуктах содержатся главным образом в связанном состоянии, освобождаются в процессе пищеварения, всасываются в тонком кишечнике. В клетках слизистой оболочки метилтетрагидрофолиевая кислоты, из них образуются являющиеся тетрагидрофолиевая предшественниками и нескольких коферментов, участвующих в переносе одноуглеродных остатков с одной молекулы на другую. Подобные реакции реализуются при синтезе метионина, серина, тимина, аденина и 124 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» гуанина. Эти соединения играют лимитирующую роль при образовании белков и нуклеиновых кислот, очень важны в процессах кроветворения и деления клеток. Витамин В9 влияет также и на липидный обмен. Он обладает липотропным действием, снижает уровень холестерина в крови. Авитаминоз В9 , как правило, не возникает при недостатке витамина в пище, поскольку микрофлора кишечника может его синтезировать, но развивается при длительном употреблении антибиотиков, а также при неспособности организма расщеплять связанную форму фолиевых кислот. Проявляется авитаминоз в снижении образования эритроцитов и лейкоцитов. Суточная потребность составляет 0,5-1 мг, предполагают, что у спортсменов она увеличивается до 2-3 мг. Витамин В 12 , цианкобаламин, антианемический витамин (рис.18) Основу молекулы витамина В12 составляет гемоподобное вещество, связанное с атомом кобальта. Этот витамин синтезируется бактериями (в том числе и кишечными), лучистыми грибками, сине-зелёными водорослями. Его много в телах моллюсков, рыб, печени млекопитающих, мясе, яйцах. Растительные продукты бедны этим витамином. На свету витамин быстро теряет активность, но в темноте может храниться долго, при нагревании не разрушается. Рис.18. Химическое строение витамина В12 Для всасывания витамина В12 необходим гликопротеин, вырабатываемый стенкой желудка и предохраняющий его от разрушения («внутренний фактор Касла»). Одна молекула этого белка избирательно связывает одну молекулу витамина. Комплекс витамина 125 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» с гликопротеином и ионами Са2+ всасывается в подвздошной кишке путём эндоцитоза, затем распадается. Цианкобаламин поступает в кровь воротной вены и с помощью белков плазмы глобулинов переносится к клеткам различных органов. В печени и почках из него образуются кобамидные коферменты метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин, доставляемые затем к другим тканям. Метилкобаламин входит в состав ферментов, катализирующих перенос метильных групп при синтезе метионина и холина (в этом случае он действует совместно с производными витамина В9 ). Это определяет его липотропное действие. Дезоксиаденозилкобаламин является коферментом ферментов, ускоряющих внутримолекулярное перемещение атомов водорода и различных групп: гидроксильных, аминных и др. Подобные реакции имеют место в метаболизме сукцинил-кофермента А, глютаминовой кислоты, окислении жирных кислот с нечётным числом углеродных атомов, окислении боковой цепи холестерина и радикалов аминокислот метионина, изолейцина, треонина, валина, азотистого основания тимина. Витамин В12 влияет также на образование ацетил-кофермента А в реакциях углеводного обмена, связанных с метаболизмом нервных клеток, участвует в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований – предшественников ДНК и РНК. Создавая условия для построения молекул нуклеиновых кислот, кобамидные коферменты оказывают воздействие на синтез белков. При недостаточности витамина В12 развивается нарушение кроветворения – злокачественнаяанемия, сопровождающаяся расстройством функций нервной, сердечнососудистой и пищеварительной систем. Причиной гипо- и авитаминозов В12 может быть дефицит витамина в пище, нарушение его всасывания при отсутствии или малом образовании «внутреннего фактора», разрушение пищевого витамина патологической кишечной микрофлорой. Суточная потребность человека в витамине В12 составляет около 2 мкг. В печени этот витамин может накапливаться в количестве, способном обеспечивать метаболические процессы в течение нескольких месяцев. Витамин N, липоевая кислота, липамид (рис.19) Рис.19. Липоевая кислота и ее гидрированное производное дигидролипоевая кислота. Липоевая кислота существует в окисленной и восстановленной форме. 126 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Содержится она во многих пищевых продуктах, особенно богаты ею дрожжи, мясные продукты, молоко. Липоевая кислота является коферментом в многокомпонентных системах дегидрогеназ пировиноградной, -кетоглютаровой и некоторых других -кетокислот. Она принимает непосредственное участие в процессах окисления метаболитов углеводного и липидного обмена, а также в превращениях ряда аминокислот. Этот витамин регулирует аэробные процессы энергообразования в клетках, обладает липотропным действием, ограничивает образование холестерина. Он используется при лечении заболеваний печени, сахарного диабета, отравлений тяжелыми металлами, перенапряжений, возникающих при спортивных тренировках. Биохимические функции Липоевая кислота является одним из пяти коферментов в пируват- и a- кетоглутарат дегидрогеназных комплексах. Эти мультиферментные комплексы проводят реакции окислительного декарбоксилирования пирувата и a- кетоглутарата. Липоевая кислота в реакциях этих комплексов выполняет роль переносчика электронов и ацильных групп (СН 3 СО-). Антиоксидантные функции липоевой кислоты заключаются в устранении свободных радикалов, образующихся при окислении пирувата в митохондриях, реактивирует другие антиоксиданты – витамины Е и С, а также тиреодоксин и глутатион. Липоевая кислота защищает от перекисной модификации атерогенные липопротеины низкой плотности (ЛПНП). Совместное действие липоевой кислоты с витаминами Е и С оказывает протективный эффект. Липоевая кислота оказывает противоопухолевое действие. Это действие основано на ее способности подавлять активацию генома, вызванную продуктами свободно-радикального окисления. Кроме того, липоевая кислота увеличивает эффективность функционирования мембранного белка-транспортера глюкозы Т1 , ингибирует деградацию инсулина, снижает уровень гликозирования белков крови. Благодаря этим свойствам применяется для лечения диабета. Недостаточность этого витамина у человека не описана. Суточная потребность – 1-2 мг в сутки. Источники: в большом количестве липоевая кислота содержится в печени, почках и других внутренних органах животных, дрожжах. Витамин Н, биотин, антисеборрейный витамин. 127 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Биотин – гетероциклическое соединение. В основе строения лежит татрагидротиофеновое кольцо, к которому присоединена молекула мочевины, а боковой радикал представлен валерьяновой кислотой. Особенностью биотина является его ковалентное присоединение к активному центру фермента. Молекула кофермента содержит реакционно-активный атом азота (рис.20). Рис.20. Биотин Соединение устойчиво к нагреванию, действию молекулярного кислорода, серной и соляной кислот. Разрушается щелочами. Содержится биотин в печени, мясе, молоке, картофеле, грибах, сое, горохе, цветной капусте, яичном желтке. Поступающий с пищей биотин связан с белками. В процессе пищеварения он освобождается и всасывается в тонком кишечнике. В крови он взаимодействует с альбумином и переносится в ткани. Наибольшее количество его поступает в печень и почки. В клетках биотин включается в состав ферментов, катализирующих реакции карбоксилирования (присоединения СО 2 ) с расходованием энергии АТФ, и в реакциях переноса СО 2 с одной молекулы на другую без затрат энергии (рис.21). Рис. 21. Схема коферментной функции биотина. (Биотин после всасывания поступает в кровь и переносится альбумином преимущественно в печень. Аккумулируется в митохондриях печени, связанный с ферментами в форме биоцитина – карбоксилированного биотина). 128 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Биотин принимает участие в синтезе аденина и гуанина, в дезаминировании некоторых аминокислот, в преобразовании триптофана в витамин РР, в декарбоксилировании многоосновных кетокислот, синтезе жирных кислот и холестерина, окислении жирных кислот с нечётным числом углеродных атомов, обмене аспарагиновой кислоты, процессе глюконеогенеза. Выводится в неизменённом виде с мочой и калом. Авитаминоз биотина может быть вызван употреблением большого количества сырых яиц, в составе которых есть белок авидин, образующий с биотином нерастворимый и не всасываемый комплекс. Проявляется авитаминоз в воспалении кожи, нарушении деятельности нервной системы, мышечных болях, тошноте, анемии, выпадении волос. Суточная потребность человека в этом витамине очень мала – 0,01-0,03 мг, большая часть её удовлетворяется за счёт биосинтеза кишечными бактериями. Их деятельность может быть нарушена большими дозами сульфаниламидных препаратов. Водорастворимые витамины, как правило, не обладают эффектом накапливания и выводятся из организма в течение суток. Это витамины группы В, а также С, Р, РР. Жирорастворимые витамины могут накапливаться в организме, что необходимо учитывать, чтобы избежать гипервитаминоза при их употреблении. Для достижения выраженного эргогенного эффекта от употребления витаминов, необходимо соблюдать их определенное соотношение в витаминных комплексах, избегая отрицательного взаимодействия витаминов группы А (жирорастворимые) и витаминов группы В (водорастворимые). Витамины из последней упомянутой группы, в основном стимулирующие анаболические превращения в организме, будет целесообразнее отнести на более поздний прием - перед отходом ко сну. Как показывает опыт применения витаминных добавок в питании спортсменов, наиболее выраженный эргогенный эффект обычно достигается за счет употребления препаратов витамина С, обладающего высокими антиокислительными свойствами, и витамина Е (a-токоферол), действующего в качестве модулятора антиоксидантной и иммунологической защиты организма. Эффективные дозы для достижения выраженного эргогенического эффекта от употребления этих 129 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» витаминов составляют от 0,5 до 2,0 г в день для витамина Си порядка 400 мг в день или около 1200–1600 IU – для витамина Е. Однако если отдельное применение витаминов не оказывает эргогенных эффектов, то поливитаминные комплексы, а также комплексы витаминов с минералами, микроэлементами, аминокислотами, адаптогенами и рядом других веществ, может влиять на работоспособность спортсменов. Эргогенная эффективность этих комплексов зависит от их состава, периода подготовки и характера нагрузок, времени года, режима питания и т.п. Витаминоподобные соединения Витамин В 15 , пангамовая кислота, антианоксический витамин. Пангамовая кислота является сложным эфиром глюконовой кислоты и диметилглицина. Пангамовая кислота (витамин В15 ) Это нестойкое, легко гидролизуемое соединение. Пангамовая кислота содержится в зародышевой части семян растений, проростках злаков, в ядрах косточковых плодов, в печени, в дрожжах. Витамин В15 принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях, увеличивая процент использования кислорода тканями, повышая устойчивость организма к гипоксии и отодвигая тем самым развитие утомления при мышечной деятельности. Пангамовая кислота служит источником метильных групп в реакциях синтеза креатина, метионина, холина и холинфосфолипидов. Усиление образования холинфосфолипидов в печени из жиров предотвращает жировое перерождение печени и влияет на накопление 130 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» гликогена в ней. Витамин В15 стимулирует также продукцию стероидных гормонов коры надпочечников. Суточная потребность в витамине В15 – 50–150 мг. Установлено благоприятное воздействие его на организм человека при ревматических и склеротических заболеваниях сердца, склерозе сосудов головного мозга, заболеваниях печени. Этот витамин применяется в спортивной практике для повышения работоспособности, стимуляции энергетического обмена, при гипоксических явлениях. Витамин U, S-метилметионин, противоязвенный фактор. Активированная форма метионина. Витамин U (S – метилметионин) S-метилметионин содержится в сырых овощах: капусте, спарже, помидорах, сельдерее, зелёном чае, устойчив в кислой среде, разрушается при нагревании до 100 о С. Витамин U является макроэргическим соединением и донором метильных групп, необходимых для синтеза холина, креатина, адреналина. Влияние этого витамина особенно активно проявляется в процессах регенерации слизистых оболочек пищеварительного тракта. При метилировании гистамина, стимулирующего секрецию соляной кислоты клетками желудочной стенки, происходит переход последнего в неактивное состояние и создаются благоприятные условия для заживления язв. Метилметионин производит также липотропное действие на обмен веществ. Витамин В 4, (холин). Холин представляет собой аминоэтиловый спирт, содержащий три метильные группы у атома азота. Холин (витамин В4) 131 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Холин синтезируется в организме человека, но его предшественники должны поступать с пищей, поэтому в определённых условиях может создаваться его недостаточность, выражающаяся в нарушении метаболизма печени, кровоизлияниях в почках и других органах, сокращении синтеза протромбина, изменении функций нервной системы. На этом основании он был отнесён к витаминам. Источники витамина: холина много в желтках яиц, в печени и почках млекопитающих, в рыбных продуктах, в горохе, капусте, говядине, сыре, молоке. Холин поступает с пищей и частично разрушается микроорганизмами кишечника. Всасывание холина происходит в тонком кишечнике. В энтероцитах тонкого кишечника холин фосфорилируется и частично частично преобразуется в фосфохолин: холинэстераза Холин + АТФ------------- Фосфохолин + АДФ Последний используется в синтезе фосфолипидов, включаемых в состав хиломикронов и поступающих в лимфу. Другая часть фосфохолина и свободного холина переносится кровью к различным тканям. Биохимические функции: 1. Холин является предшественником ацетилхолина – одного из основных медиаторов нервной системы: Метаболизм холина I. II. Реакция образования ацетилхолина идет в пресинаптической области. Распад ацетилхолина происходит на постсинаптической мембране. 132 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Холин способен проникать через гематоэнцефалический барьер, оказывает влияние на функциональное состояние ЦНС, дает положительный эффект при нарушении памяти в старости, при болезни Альцгеймера. Холин – лучшее липотропное вещество, способное предотвратить ожирение печени, а также ликвидировать уже имеющееся ожирение путём превращения жиров в фосфолипиды. Обнаружено, что холин не только включается в состав молекулы фосфолипида, но и является составной частью небелковой группы фермента, ускоряющего синтез фосфолипидов. Холин регулирует отложение жира во всех органах и улучшает холестериновый обмен. Он участвует в синтезе метионина, пуриновых и пиримидиновых оснований, креатина в качестве источника метильных групп, а также используется в синтезе нейромедиатора ацетилхолина. 2. Фосфохолин используется для синтеза фосфатидилхолина (лецитина), являющегося мембранным липидом, в основном, в тканях мозга и других нервных тканях. Холин также необходим для синтеза сфингомиелина, образующегося при переносе холина от фосфатидилхолина к церамиду и облегчает работу печени, улучшая ее детоксицирующую функцию. 3. В реакциях трансаминирования холин служит донором метильных групп. Суточная потребность в холине составляет 0,25-0,6 г, при выполнении регулярных продолжительных физических нагрузок она может возрастать до 1,5–3 г. Отсутствие холина вызывает расстройства жирового обмена, приводит к нарушению печени, может приводить ее к жировому перерождению, поражению почек и кровотечениям. Витамин Р, биофлавоноиды, полифенолы. Витамин Р имеет множество витамеров, это семейство биофлаваноидов (рутин, кварцетин, эпикатехин и другие – более 600 веществ). Соединения данной группы имеют в своей структурной основе флавоновое ядро. 133 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Флавон Кверцетин Биофлавоноиды сопутствуют витамину С и в пищевых продуктах, и в организме человека, где они действуют, дополняя друг друга. В больших количествах витамин Р содержится в плодах чёрной смородины, шиповника, цитрусовых, черноплодной рябины, клюквы, брусники, черники, листьях зелёного чая и в гречихе. Из двух последних продуктов он в больших количествах добывается для нужд медицины. Витамин Р оказывает воздействие на проницаемость сосудистых стенок, предупреждает их ломкость, Во многих случаях в комплексе с витамином С он излечивает кровоизлияния и кровотечения, не поддающиеся излечению только витамином С. Влияние витамина Р на сосудистую стенку осуществляется с участием гормонов: он предохраняет от окисления адреналин и способствует синтезу кортикостероидов. Биофлавоноиды взаимодействуют с аскорбиновой кислотой в регуляции образования коллагена соединительной ткани и подавлении активности гиалуронидазы. Предполагают, что оба витамина вместе участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, при этом витамин Р способен предохранять аскорбиновую кислоту от окисления. Возможно использование биофлавоноидов в синтезе убихинона. Метаболизм биофлавоноидов завершается их превращением в фенольные кислоты, которые выделяются с мочой в свободном состоянии или в соединении с глюкуроновой и серной кислотами. Суточная потребность в витамине Р составляет 25-50 мг, избыток может удаляться с мочой. Витамин Q, убихинон, кофермент Q. Витамин Q распространён повсеместно. Он синтезируется в растительных и животных тканях, в которых идут интенсивные окислительные процессы. Образуется он и в организме человека из мевалоновой кислотыи 134 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» продуктов обмена незаменимой аминокислоты фенилаланина. В растительных организмах могут создаваться все составные части молекулы убихинона, у животных и человека – только боковая углеводородная цепь, циклическое ядро должно поступать в составе пищевых продуктов. Количество повторяющихся звеньев в боковой цепи может быть различным (от 6 до 10). Убихиноны содержатся в мембранах митохондрий, эндоплазма-тического ретикулума и ядер клеток. Они способны к обратимым окислительновосстановительным превращениям и выступают как переносчики электронов и протонов через липидные слои мембран, являясь компонентами дыхательных цепей. Предполагают, что они могут участвовать и в переносе фосфатных групп. Сколько убихинона необходимо человеку в сутки, не установлено. Признаки его недостаточности для людей не описаны, но при некоторых состояниях, в том числе и при продолжительных физических нагрузках, может наблюдаться повышенная потребность в нём. Витамин F, комплекс полиненасыщенных жирных кислот – линолевойС17Н31СООН, линоленовойС17Н29СООН, арахидоновойС19Н31СООН и некоторых других. Все эти кислоты, за исключением арахидоновой, содержатся в растительных маслах. Арахидоновая кислота наиболее активна физиологически, потребность в ней составляет около 5–10 г в сутки. Содержится она только в животных жирах, но в количествах, недостаточных для человека. Однако она может образовываться в клетках тела из линолевой кислоты в присутствии витамина В6. Биологическая активность полиненасыщенных жирных кислот связана с наличием двойных связей и их особым положением в молекулах. Эти кислоты участвуют в регуляции липидного обмена. Они необходимы для синтеза 135 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» мембранных липидов, взаимодействуют с холестерином, переводя его в растворимые соединения и помогая выведению из организма. Витамин F способствует сохранению запасов витамина А в тканях. Отмечено его участие в защите организма от действия рентгеновского и радиоактивного излучения. Арахидоновая кислота является предшественником тканевых гормонов – простагландинов, оказывающих разнообразные регулирующие влияния на метаболические процессы и физиологические функции. Недостаточность витамина F у человека встречается редко. Она может проявляться в нарушениях обменных процессов в кожном и волосяном покровах, изменениях в процессе дыхания и деятельности почек, быстром развитии склеротических явлений в сосудах. Избыток ненасыщенных жирных кислот может снижать степень сопряжения окисления и ресинтеза АТФ в митохондриях. Витамин В 8 , инозит. Инозит (инозитол) – шестиатомный циклический спирт. Он широко распространён в животном и растительном мире. В тканях животных он встречается главным образом в виде инозитфосфолипидов. В растительных организмах чаще всего находится в фосфорилированном состоянии в форме фитина. Наиболее богаты им мясо, печень, мозг, яичный желток, хлеб, картофель, зелёный горошек, грибы. Инозит имеет 9 изомерных форм, из которых только одна – миоинозит– обладает витаминной активностью. Инозит обладает антисклеротическим и липотропным действием, способен снижать уровень холестерина в крови, улучшать перистальтику кишечника. Липотропное действие инозита заключается в построении молекул инозитфосфолипидов. При недостатке его в пище происходит избыточное накопление жиров и падает содержание фосфолипидов в печени. Инозитфосфолипиды содержатся во всех тканях человеческого организма. Особенно много их в нервной ткани. Они составляют значительную часть фосфолипидов митохондриальных мембран. Авитаминоз инозита у человека практически не наблюдается. Суточная потребность в инозите составляет 1-1,5 г. Витамин В 13 , оротовая кислота, фактор роста. 136 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Оротовая кислота синтезируется во всех организмах. У млекопитающих она образуется из карбамил-фосфата и аспарагиновой кислоты. Авитаминоза В13 у человека не бывает, но наблюдается повышенная потребность в этом веществе в растущем организме и при регенерации отдельных тканей. Это обстоятельство позволило отнести оротовую кислоту к витаминоподобным веществам. Источником витамина В13 являются печень, молоко и дрожжи. Оротовая кислота является предшественником при биосинтезе пиримидиновых оснований урацила, тимина и цитозина. Чтобы преобразоваться в них, она вначале должна включиться в состав оротидин-5-фосфата, из которого в дальнейшем образуются пиримидиновые нуклеотиды. Влияя на синтез нуклеотидов и нуклеиновых кислот, оротовая кислота стимулирует синтез белков, деление клеток, рост и развитие организма. Калиевую соль оротовой кислоты применяют для лечения болезней сердца и печени, усиления процессов кроветворения при некоторых формах анемий, в спортивной практике она применяется для ускорения синтеза структурных белков мышц. Витамин В т , карнитин. Карнитин может образовываться в печени человека из незаменимой аминокислоты лизина. Синтез карнитина происходит при участии ионов Fe2+ и аскорбиновой кислоты. В некоторых ситуациях, в том числе при длительной мышечной деятельности, потребность в нём возрастает и требуется добавочное поступление его с пищей. Биологически активным является L-карнитин. Он присутствует в большинстве клеток тела, где участвует в липидном и белковом обмене. Изучено его влияние на метаболизм жирных кислот: с его помощью осуществляется транспорт активированных жирных кислот через мембрану митохондрий. Таким образом ускоряется их окисление с образованием энергии. Стимулируя окисление жирных кислот, карнитин способствует сохранению запасов гликогена в клетках. Образующиеся в митохондриях остатки уксусной кислоты (ацетилы) с помощью карнитина могут транспортироваться в цитоплазму и включаться там в синтезы жирных кислот и других соединений. Карнитин стимулирует деятельность поджелудочной железы по производству пищеварительных ферментов, усиливает сперматогенез и регенеративные процессы в поражённых органах. В случаях карнитиновой недостаточности может нарушаться обмен веществ в скелетных мышцах и наблюдается их дистрофия. Суточная потребность в карнитине у человека составляет около 500 мг. Карнитин – широко распространённое вещество, его много в мясных продуктах. Роль витаминов при мышечной деятельности. В условиях мышечной деятельности витамины выполняют важную регуляторную роль, так как обеспечивают высокую скорость метаболических и окислительных процессов, связанных с механизмами энергообразования, 137 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» биосинтеза белка и углеводов, процессов перекисного окисления липидов, обмена минеральных веществ. Недостаточное снабжение организма спортсмена витаминами приводит к снижению физической работоспособности. При этом снижаются как аэробные, таки анаэробные возможности спортсменов. Существует мнение, что суточная потребность в витаминах спортсменов в отдельных видах спорта существенно увеличена по сравнению с людьми, ведущими малоподвижный образ жизни. Это связано с большими энерготратами спортсменов при физических нагрузках, достигающих 5000 ккал.сут.-1 и увеличением скорости обмена витаминов. Восполнение витаминов при больших физических нагрузках возможно только при разнообразном питании и дополнительном поступлении витаминов в виде поливитаминных комплексов. Однако потребление спортсменами больших количеств витаминов, в 5-10 раз превышающих рекомендуемые суточные нормы, не оказывают положительного эффекта на спортивную деятельность, а в отдельных случаях могут вызвать заболевания (особенно жирорастворимые витамины). В зависимости от направленности питания и специфики мышечной деятельности в отдельных видах спорта на выносливость используются в основном витамины, способствующие усвоению углеводов и утилизации кислорода (В1 , В3 , С, Е), в скоростно-силовых видах спорта – витамины, обладающие анаболическим эффектом или усиливающие синтез белка (В2 , В6 , В12 , С, Е), а при подготовке стрелков, биатлонистов, автогонщиков – витамина А, который регулирует процессы зрения. Установлено, что отдельные витамины должны поступать в организм в сбалансированном виде. Чрезмерное потребление какого-либо витамина вызывает увеличение потребности в других витаминах. Если эта потребность не будет удовлетворена, возможно возникновение гипо- или авитаминоза. Так, потребление витамина А повышает потребность организма в витаминах С и В1 , витамина В1 – в витамине РР. Поэтому созданы и широко используются поливитаминные комплексы, в которых сбалансированы отдельные витамины. К ним относятся отечественные препараты «Алфавит», «Аэровит», «Декамевит», «Ундевит», «Пенгексавит», «Аскорутин», «Ревит», «Пентавит», «Гексавит», «Глутамевит» и другие. Они незаменимы при больших физических нагрузках и нервно-эмоциональных нагрузках (особенно в соревновательный период), а также в условиях пониженной или повышенной температуры окружающей среды. Использование этих препаратов улучшает энергетические процессы, сократительную способность сердца, способствуют адаптации организма к физическим нагрузкам. Для повышения эффективности действия витаминов созданы многие отечественные поливитаминные комплексы с микроэлементами («Витрум», «Юникап», «Триовит», «Маневит», «Олиговит», «Компливит», «Глутамевит» и другие). 138 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» Вопросы и задания для самоконтроля 1. Что такое витамины? 2. Какова потребность организма в витаминах и от чего она зависит? 3. В чем заключается механизм действия витаминов? 4. Какие наблюдаются состояния организма в зависимости от обеспеченности витаминами? 5. Какова роль жирорастворимых витаминов в обмене веществ? 6. Какова роль водорастворимых витаминов в регуляции обмена веществ? 7. Какова роль витаминоподобных веществ в обмене веществ? 8. Какие витамины обладают анаболическим эффектом? 9. Какие витамины участвуют в энергообеспечении скелетных мышц? 10. В связи с чем увеличиваются нормы потребления витаминов для спортсменов? 139 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» ЛИТЕРАТУРА 1. Волков Н.И., Олейников В.И. Биологические активные пищевые добавки в специализированном питании спортсменов. – М.: СпортАкадемПресс, 2003. – 78 с. 2. Волков Н.И., Мелихова М.А. Химия. – М.: Физическая культура и спорт, 2007. – 336 с. 3. Волков Н.И., Несен Э.Н., Осипенко А.А., Корсун С.Н. Биохимия мышечной деятельности. – Киев: Олимпийская литература, 2011. – 503 с. 4. Питание спортсменов: Руководство для профессиональной работы с физически подготовленными людьми / Под редакцией Кристин А. Розенблюм. – Киев: Олимпийская литература, 2014. – 535 с. 5. Рисман М. Биологические активные добавки: неизвестное об известном. – М.: Арт-Бизнес-Центр, 1998. – 490 с. 6. Черемисинов В.Н. Биохимия. – М.: Физическая культура, 2009. – 348 с. Программное обеспечение и интернет-ресурсы http://www/vesti-nauka.ru - сайт новостей в науке http://www.lenta.ru/science - сайт новостей в науке http://www.college.ru – сайт, содержащий открытые учебники по естественнонаучным дисциплинам http://www.krugosvet.ru – сетевая энциклопедия «Кругосвет» http://ru.wikipedia.org – сетевая энциклопедия «Википедия» 140
