Особенности жирорастворимых витаминов и их роль в организме

К жирорастворимым относятся всего четыре витамина (А, Д, Е и К), хорошо растворимых в жирах, но практически не растворяющихся в воде. В этом, собственно, и заключается их принципиальное отличие от водорастворимых витаминов. Кроме того, именно способность растворяться в жирах обусловливает специфику функций жирорастворимых витаминов в организме и способность их к накоплению.

Например, в отличие от водорастворимых витаминов, жирорастворимые способны накапливаться в жировой ткани, и поэтому могут сохраняться, так сказать, «на черный день». Как результат – дефицит их проявляется в целом реже, чем нехватка тех или иных водорастворимых витаминов (тем не менее, гиповитаминозы жирорастворимых витаминов  хорошо известны, и в некоторых регионах развиваются достаточно часто).

Давайте разберемся, какие витамины относятся к жирорастворимым и какие функции они выполняют в организме человека...

На заметку

В связи со спецификой накопления в организме, для жирорастворимых витаминов более характерны гипервитаминозы — расстройства, связанные с их избытком.

В целом же можно сказать, что жирорастворимые витамины выполняют в нашем организме множество уникальных функций — от поддержки зрения до регуляции роста, от обеспечения костей кальцием до защиты клеток тканей от повреждения свободными радикалами. О свойствах этих веществ и об их роли в обеспечении нормальной жизнедеятельности мы дальше и поговорим подробнее...

 

Список жирорастворимых витаминов

Итак, на сегодня известно четыре жирорастворимых витамина – их функции, суточная норма потребления и симптомы нехватки приведены в следующей таблице:

Витамин

Основные функции в организме

Суточная потребность

Симптомы нехватки

А (ретинол и его производные)

Поддержка зрения, стимуляция роста тканей и общего развития у детей, защита от действия свободных радикалов.

700-900 мкг/сутки

Нарушение сумеречного зрения (в тяжелых случаях — куриная слепота), задержки в развитии у детей, замедление роста.

Д (кальциферолы)

Регуляция всасывания кальция и фосфора, поддержка минерализации костей, участие в синтезе гормонов.

10-15 мкг/сутки

В начальной стадии — нарушения зрения, бессонница, потеря аппетита, при усугублении — рахит у детей и остеопороз у взрослых.

Е (токоферолы и токотриенолы)

Поддержка репродуктивной функции, антиоксидантная защита клеток, снижение уровня холестерина в организме.

6-7 мг/сутки

Мышечная и жировая дистрофия, бесплодие.

К

Поддержка механизма свертываемости крови, профилактика остеопороза.

60-70 мкг/сутки

Внутренние кровотечения, деформация костей и избыточная минерализация хрящей, отложения солей на стенках сосудов.

 

(Соответственно, витамин С и все витамины группы В относятся к водорастворимым витаминам.)

На заметку

В указанную таблицу не включены жирорастворимые липоевая и тиоктовая кислоты, которые иногда в обиходе называются витамином N. Они действительно выполняют крайне важные функции в организме, но с точки зрения строгой научной классификации витаминами не являются, поскольку в достаточных количествах вырабатываются эндогенно (то есть самим организмом). К витаминам же относятся вещества, которые организм не может вырабатывать в достаточных количествах самостоятельно и получение которых с пищей имеет жизненно важное значение. Как результат, тиоктовая и липоевая кислоты, строго говоря, относятся к витаминоподобным веществам, и в список истинных витаминов не включаются.

Интересна в вышеприведенной таблице и такая деталь: все витамины, перечисленные в ней, являются, на самом деле, группами веществ, а не отдельными соединениями.

Например, под витамином Д понимают сразу пять отдельных веществ — эргокальциферол (Д2), холекальциферол (Д3) и ещё три кальциферола с менее известными названиями — Д4, Д5 и Д6. Витамин А — это комплекс, к которому относят ретинол (А1), ретиналь, ретиноевую кислоту и дегидроретинол (А2).

Химические формулы жирорастворимых витаминов А1 и А2.

Аналогично витамин Е и витамин К — это группы веществ. Причем в разной форме они по-разному активны в организме, и потому, например, суточная норма альфа-токоферола отличается от суточной нормы β-токоферола. Вещества одной группы схожи по строению, имеют похожие формулы, но у них имеются различия в свойствах и функциях, иногда довольно существенные.

 

Функции в организме

Функции жирорастворимых витаминов в организме весьма разнообразны – у каждого свой механизм действия и каждый принимает участие в большом количестве биохимических процессов. Ввиду существенного различия свойств и функций жирорастворимых витаминов, общая характеристика их базируется на растворимости в жирах — пожалуй, это единственное, что их принципиально объединяет.

Теперь несколько слов о самих функциях.

Витамин А наиболее известен тем, что является структурным компонентом пигмента родопсина, обеспечивающего сумеречное зрение. Кроме того, витамин А необходим для:

  1. Синтеза ферментов, которые, в свою очередь, обеспечивают производство в организме таурина, гепарина, гиалуроновой кислоты, мукополисахаридов и других важнейших веществ;
  2. Синтеза половых гормонов и профилактики бесплодия;

    Для производства гормонов и профилактики бесплодия организму необходим витамин А.

  3. Построения клеточных мембран;
  4. Синтеза интерферона и поддержания нормального иммунного статуса организма;
  5. Синтеза белков мышечной ткани (с этим связана высокая потребность в витамине А у детей и спортсменов);

    В синтезе белков, необходимом для построения мышечной ткани, большую роль играет витамин А.

  6. Нормальной работы рецепторов кальциферолов.

 

Главная биологическая роль витамина Д – это нормальное усвоение и распределение в организме кальция и фосфора. С его участием происходит снабжение костей этими минералами, а при недостатке кости размягчаются и либо искривляются (если дефицит развивается у ребенка), либо становятся настолько непрочными, что ломаются даже при незначительных нагрузках (если речь идёт о взрослых). Также кальциферолы необходимы для профилактики диабета, являются предшественником холестерина, необходимы для нормальной работы щитовидной железы и поддержания крепкого иммунитета.

Витамин Е выполняет в организме множество функций – ниже перечислены наиболее важные:

  1. Защищает клетки и ткани от перекисного повреждения, то есть оказывает антиоксидантный эффект;
  2. Обеспечивает нормальную работу семенных канальцев и созревание сперматозоидов у мужчин;
  3. Участвует в регуляции менструальных циклов у женщин и нормализует состояние в период климакса;

    Токоферол крайне важен для поддержания нормального менструального цикла и уменьшения негативных симптомов наступления менопаузы.

  4. Поддерживает нормальные развитие и рост у детей;
  5. Регулирует уровень холестерина в организме;
  6. Поддерживает нормальный иммунитет.

 

Витамин К в первую очередь важен для образования в организме белков, отвечающих за свертываемость крови и снабжение костей необходимыми микроэлементами. За счет этого его используют для остановки кровотечений, в том числе при внутренних кровоизлияниях, а также в качестве антидота при действии на организм ядов, оказывающих антикоагулянтное действие.

Для всех жирорастворимых витаминов характерна тропность к жировой ткани. И поскольку именно в жирах они растворяются в активных формах, в них они и содержатся в организме. При этом за счет того, что жировая ткань является запасом питательных веществ и энергии для организма, витамины в ней депонируются на длительный срок и могут, таким образом, запасаться даже на годы вперед.

Это позволяет в значительной мере сглаживать колебания поступлений их в организм: если с пищей человек не получает тот или иной жирорастворимый витамин в течение нескольких дней или даже недель, то организм использует это вещество из своего «стратегического запаса», и расстройств, связанных с нехваткой, не возникает.

Это интересно

Способность накапливаться в жировой ткани вовсе не означает, что жирорастворимые витамины могут способствовать полноте и, вообще, влияют на фигуру. Вовсе нет. Количества их, накапливаемые в организме, составляют буквально граммы, никак не влияющие на общий вес и не требующие сжигания для того, чтобы хозяин вернул себе стройность талии. Понятно, что чем больше в организме жировых отложений, тем больше витаминов в них может скопиться, но обратная зависимость не реализуется: потребление этих нутриентов к ожирению не приводит.

С другой стороны, раз организм может накапливать большие количества этих веществ, возможна ситуация, когда поступившие количества станут настолько большими, что избыток их приведет к нежелательным последствиям. Отчасти этому же способствует то, что жирорастворимые витамины значительно медленнее выводятся из организма, чем водорастворимые.

Именно поэтому для жирорастворимых витаминов наиболее характерны гипервитаминозы, в некоторых случаях вызывающие тяжелые нарушения состояния больного.

Тем не менее, недостаток любого витамина из этой группы проявляется чаще, и в медицине считается более опасным расстройством, чем избыток. Особенно для детей...

 

Про особую важность витаминов Д и А для детей

Если говорить в целом, то жирорастворимые витамины необходимы детям для нормального развития и роста, а также для формирования иммунитета и защиты от действия неблагоприятных факторов окружающей среды.

Во всем мире наиболее остро стоит проблема дефицита у детей витамина Д. Его нехватка проявляется наиболее быстро: у ребенка недостаточно укрепляется костная ткань, растущие в длину кости оказываются неспособными нести нагрузку всего тела и искривляются. Развивается рахит, причем его последствия нередко оказываются необратимыми.

Из-за острой нехватки витамина Д в организме ребенка растущая костная ткань становится недостаточно крепкой, и возникает искривление, называемое рахитом.

Например, во многих развивающихся странах, где люди не потребляют достаточного количества витамина Д, его дефицит отмечается у 50-60% детей. Даже в благополучных Европе и США рахит диагностируется у 8% детей, а ещё 24% считаются находящимися в группе риска.

Далее, витамин А необходим детям для нормального роста тканей и развития всего организма, включая нервную систему. При его хроническом дефиците отмечается отставание в росте и физических показателях у детей, снижаются темпы умственного развития. Плюс это вещество поддерживает крепкий иммунитет и усиливает защиту ребенка от различных инфекционных заболеваний.

При этом для детей первого года жизни единственным значимым источником жирорастворимых витаминов является материнское молоко, либо его заменители. А значит, если ребенок до окончания грудного вскармливания получает молочные смеси, педиатр и мать должны контролировать содержание витаминов Д и А в них.

 

Опасность нехватки жирорастворимых витаминов

Основные опасности дефицитов жирорастворимых витаминов связаны с тем, что последствия тяжелых форм патологий могут быть необратимыми – нередко это приводит к инвалидности с потерей организмом тех или иных функций.

Например:

  1. Рахит, как последствие гиповитаминоза Д у детей, из-за которого у ребенка искривляются ноги, реже — руки, изменяется походка, развиваются деформации тазобедренного сустава, он теряет способность полноценно заниматься спортом, а иногда и самостоятельно ходить;
  2. Остеопороз, развивающийся, в том числе, при хроническом гиповитаминозе Д, характеризуется повышенной хрупкостью костей у взрослых людей и частыми переломами, искривлением позвоночника, развитием кифоза, лордоза или сколиоза, повреждением позвонков и постоянными, иногда очень сильными болями в спине;

    Остеопороз характеризуется пониженной прочностью костей и ведет к частым переломам и искривлениям.

  3. В запущенной форме нехватка токоферолов приводит к мышечной дистрофии и бесплодию у мужчин и женщин;
  4. «Куриная слепота» при дефиците ретинола может привести к необратимому ослаблению зрения и даже полной слепоте.

 

Все эти патологии развиваются далеко не сразу, и их можно диагностировать ещё на ранних этапах, когда потреблением достаточных количеств витаминов от проблем вполне можно избавиться.

Как и большинство гиповитаминозов, дефициты жирорастворимых витаминов на ранних стадиях проявляются незначительным недомоганием, потерей аппетита, общей физической слабостью, перепадами настроения. Позднее к ним добавляются дерматиты, проблемы с волосами и депрессии, начинают проявляться первые характерные признаки авитаминозов.

Признаки нехватки жирорастворимых витаминов схожи с аналогичными у водорастворимых - общее ухудшение самочувствия, слабость, снижение жизненного тонуса и апатия, к которым обычно добавляются проблемы с волосами и кожей.

Если ещё на этом этапе обратиться к врачу, который сможет диагностировать расстройство, то в дальнейшем, скорее всего, будет достаточно лишь скорректировать рацион питания, купить витаминные препараты и начать их принимать, чтобы не допустить тяжелых последствий авитаминозов.

Лишь в редких случаях гиповитаминозы бывают связаны с нарушениями в работе пищеварительного тракта или наследственными заболеваниями, когда лечение является более сложным и специфическим.

 

Гипервитаминозы и их последствия

Из-за того, что выведение жирорастворимых витаминов из организма происходит гораздо медленнее, чем выведение водорастворимых, значительно чаще развиваются соответствующие гипервитаминозы — расстройства, связанные с избытком того или иного витамина.

Все они проявляются по-разному:

 

Из-за риска развития указанных расстройств установлены следующие максимальные разовые дозировки жирорастворимых витаминов:

 

Витамин К — исключение из указанного списка, так как его передозировка не регистрировалась, и верхний уровень потребления не установлен.

В большинстве случаев гипервитаминозы развиваются из-за разового приема слишком большого количества витамина, то есть при его случайной передозировке. В этой ситуации симптомы значительно более острые и тяжелые. Если витамин длительно принимают с незначительным превышением дозировок (например, при постоянном употреблении поливитаминных комплексов), также возможен гипервитаминоз, но его симптомы будут менее выраженными.

На заметку

Гипервитаминоз известен не только для жирорастворимых витаминов. Значительное превышение норм потребления аскорбиновой кислоты или витаминов В5, В6, В9 и В12 могут также привести к патологиям. Тем не менее, по статистике, чаще всего развиваются гипервитаминозы А и Д.

При этом быстро вывести избыток жирорастворимых витаминов из организма не так уж и просто. В некоторых случаях для этого требуется приём препаратов, активные ингредиенты которых являются так называемыми антивитаминами.

 

Основные источники жирорастворимых витаминов для организма человека

В наибольших количествах жирорастворимые витамины содержатся в натуральных жирах (и маслах в случае витамина Е).

Жирорастворимые витамины в больших количествах содержатся в натуральных жирах и маслах.

Так, ретинол и его аналоги в активных формах содержатся в наибольших количествах в печени морских рыб и в печени различных животных. Например, печень трески содержит 4,4 мг ретинола в 100 граммах — это в 5 раз больше, чем в сутки требуется человеку.

Это интересно

Из-за высокого содержания витамина А печень белого медведя является очень токсичной для человека. Известны случаи гибели полярников и северных мореплавателей в эпоху освоения Севера, когда они добывали белых медведей и гибли после отравления их печенью.

В растительных продуктах содержатся предшественники витамина А — каротины. Они по мере необходимости превращаются в организме в ретинол и другие активные формы. Некоторые овощи (морковь, сладкий перец, брокколи, бобовые) и фрукты содержат такое количество каротинов, которое может покрыть потребность организма во всех формах витамина А.

Морковь - один из продуктов-чемпионов по содержанию витамина А.

Витамин Д в наибольших количествах содержится в рыбьем жире и в морской рыбе. Им также богаты некоторые водоросли, продукты животного происхождения, а также лесные грибы.

Важно!

В значимых количествах кальциферолы содержатся в грибах, выросших именно на природе, поскольку только под действием солнечного света в них вырабатывается эргокальциферол (витамин Д2). Грибы, выращиваемые на фермах в закрытых помещениях, витамина Д либо не содержат, либо его содержание в них очень невелико.

Витамин Е в наибольших количествах содержится в натуральных растительных маслах — соевом, кукурузном, хлопковом, подсолнечном, а также в орехах, бобовых культурах, сале и говяжьей печени.

Продукты-рекордсмены по содержанию витамина К — это листовые овощи (капуста, салат, шпинат, щавель), плоды шиповника, соя, крапива и хвоя, но в общем он содержится в тех или иных количествах почти во всех свежих натуральных продуктах растительного происхождения, поэтому недостаток его возникает редко.

Витамин К содержится в большинстве растительных продуктов, поэтому его дефицит возникает достаточно редко.

Кроме того, из четырех жирорастворимых витаминов два — Д и К — синтезируются в организме человека. Витамин Д производится в коже под действием солнечных лучей, а витамин К производится микрофлорой кишечника.

Такая эндогенная выработка лишь частично покрывает потребность организма в этих веществах, и если с пищей человек недополучает суточную норму потребления, то рано или поздно это приведет к развитию гиповитаминоза. Тем не менее, производимых в организме количеств витаминов достаточно для сглаживания колебаний их в рационе.

На заметку

Если на выработку витамина К в организме повлиять практически невозможно, то заставить организм производить больше витамина Д — очень даже несложно. Для этого достаточно как можно чаще бывать на солнце и подставлять его лучам как можно большую поверхность кожи. Именно ультрафиолет солнца, воздействуя на клетки кожи, запускает в них процесс синтеза витамина Д3 из предшественника-провитамина. Интересно, что сам провитамин синтезируется из холестерина, что подтверждает большую важность этого соединения для человека.

Жирорастворимые витамины очень стабильны при тепловой обработке. Стандартные кулинарные процедуры типа варки, жарки и копчения мало влияют на их содержание в приготовляемых блюдах, и потому из продуктов, обработанных при повышенных температурах, человек получает практически такие же количества этих веществ, как и из свежих.

 

Препараты жирорастворимых витаминов

В тех случаях, когда с продуктами питания по тем или иным причинам не удается получить нормальное количество жирорастворимых витаминов, имеет смысл принимать  соответствующие витаминные препараты. Обычно они выпускаются в виде БАДов, которые можно купить в любой аптеке или в интернет-магазинах. Для медицинского же применения используются узконаправленные препараты, позволяющие быстро ввести в организм большие количествах конкретных нутриентов.

Так, для лекарственного применения обычно используются моновитаминные препараты, содержащие только какой-то один витамин. Это, например, ретинола ацетат и ретинола пальмитат, Аквадетрим (препарат витамина Д3), Викасол (препарат витамина К), токоферола ацетат и другие.

Аквадетрим - препарат витамина Д3.

Викасол - препарат витамина К.

Также сегодня можно купить поливитаминные комплексы, содержащие сразу несколько жирорастворимых витаминов. Как правило, эти средства предназначены для профилактики гиповитаминозов и могут содержать также и водорастворимые витамины.

На заметку

Сегодня в биохимии, в том числе промышленной, разработаны методики получения синтетических водорастворимых аналогов всех жирорастворимых витаминов. Например, тот же викасол — водорастворимое вещество, хоть в организме он выполняет все функции жирорастворимого витамина К. За счет этого витамины, традиционно считавшиеся жирорастворимыми, сегодня добавляются в поливитаминные препараты, выпускаемые в виде таблеток и водных растворов, а принятая в биохимии классификация становится все менее актуальной для практического применения.

Пожалуй, самым простым поливитаминным комплексом является Аевит — препарат, содержащий масляный раствор витаминов А и Е.

Важно помнить, что прием витаминных препаратов может приводить к гипервитаминозам, поэтому перед тем как принимать то или иное средство, необходимо проконсультироваться у врача для корректной диагностики заболевания, определения необходимых лекарств и назначения эффективной и безопасной терапии.

 

Интересное видео: как правильно выбирать витамины

 

Чем витамины могут быть опасны для человека...

 

 

 

 

...