Витамин К и его роль в организме

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Представление о химическом строении

Роль витамина К в процессах свёртывания крови

Источники, суточная потребность

Признаки гиповитаминоза. Причины и проявления гиповитаминоза К

Заключение

Выводы

Список использованной литературы

Введение

Витамины (от лат. Vita - жизнь) - группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания человека, животных и других организмов в ничтожных количествах по сравнению с основными питательными веществами (белками, жирами, углеводами и солями), но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности

Одним из исследователей витаминов был Эдуард Дойзи, в 1936 году пытавшийся выделить из кровоостанавливающих растений открытый в 1929 году датским биохимиком Хенриком Дамом витамин, названный им витамином К (от английского слова “коагуляция” - свертывание). Ни из тысячелистника, ни из подорожника тогда выделить витамин К не удавалось. Как выяснилось позже, его количество там было невелико. Его растительная разновидность - К1 была выделена из люцерны, а из рыбной муки - К2. В довершение Дойзи синтезировал искусственный витамин К3 - медион. В 1943 году за совокупность работ по по этому витамину Нобелевский комитет просудил премию по медицине и по физиологии Э. Дойзи и Х. Даму.

Цели моей работы:

1) Показать роль витамина К в метаболизме человека;

2) Отразить нарушения обменных процессов, связанных с витамином К.

Задачи:

1) Показать химическое строение группы витаминов К;

2) Отразить участие витамина К в процессах свертывания крови;

3) Указать источники витамина К;

4) Выделить причины и последствия недостатка витамина К в организме человека.

Представление о химическом строении

Витамин К или нафтохинон, или антигеморрагический, является производным 2-метил-1,4-нафтохинона:

К витаминам группы К, согласно номенклатуре биологической химии, относятся 2 типа хинонов с боковыми цепями, представленными изопре-ноидными звеньями (цепями): витамины К1 и К2 . В основе циклической структуры обоих витаминов лежит кольцо 1,4-нафтохинона. Животные ткани наделены способностью синтеза боковых изопреновых цепей, но не могут синтезировать нафтохиноновый компонент. У большинства бактерий витамин К является компонентом дыхательной цепи вместо убихинона.

Для витамина К1 сохранено название «филлохинон», а для витаминов группы К2 введено название «менахинон» с указанием числа изопреновых звеньев . В частности, для витамина К2 рекомендовано название «мена-хинон-6», где цифра 6 указывает число изопреновых звеньев в боковой цепи.

Витамин K1(филлохинон) впервые был изолирован из люцерны. Это производное 2-метил-1,4-нафтохинона, содержащего в 3-м положении фитильный радикал, имеющий 20 атомов углерода.

Витамин К2 открыт в растениях и в организме животных и содержит в боковой цепи от 6 до 9 изопреновых единиц.

Витамин K1представляет собой светло-желтую жидкость, неустойчивую при нагревании в щелочной среде и при облучении, а витамин К2 - желтые кристаллы; он также неустойчив. Оба витамина нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях: бензоле, хлороформе, ацетоне, гексане и др.

Помимо витаминов K1и К2, некоторые производные нафтохинона обладают витаминными свойствами и высокой антигеморрагической активностью. Так, синтетический аналог витамина К, лишенный боковой цепи в положении 3, называют витамином К3 (менадион, или 2-метил-1,4-нафто-хинон); фактически он является провитамином. Поскольку витамин К3 нерастворим в воде, на его основе были синтезированы десятки растворимых в воде производных, одно из которых нашло широкое применение в медицинской практике - это синтезированная А . В . Палладиным натриевая соль бисульфитного производного витамина К3 - викасол:

Роль витамина К в процессах свёртывания крови

Роль витамина К в посттрансляционном карбоксилировании глутаминовой кислоты. 1 - восстановление экзогенного витамина К NADPH-зависимой редуктазои; 2 - г-карбоксилирование остатков глутаминовой кислоты в факторах II, VII, IX, X, протеине С витамин К зависимой карбоксилазой сопровождается окислением дигидрохинона с образованием 2,3-эпоксида витамина К; 3 - восстановление 2,3-эпоксида тиолзависимои витамин К редуктазои; 4 - восстановление витамина К тиолзависимои витамин К редуктазои; а) и б) - восстановленная и окисленная формы тиоредоксинподобного белка.

Карбоксилирование остатков глутаминовой кислоты в проферментах прокоагулянтного пути катализирует карбоксилаза, коферментом которой служит восстановленная форма витамина К (нафтохинона) - дигидрохинон витамина К . витамин свертывание кровь химический

Поступивший в организм витамин К (нафтохинон) восстанавливается в печени NADPH-зависимой витамин К редуктазой с образованием дигидрохинона витамина К. В ходе реакции кар-боксилирования остатков глутаминовой кислоты в проферментах прокоагулянтного пути дигидрохинон окисляется и эпоксидируется с образованием 2,3-эпоксида витамина К. Регенерация эпоксида в дигидрохинон витамина К происходит следующим образом: сначала 2,3-эпоксид витамина К восстанавливается в витамин К тиолзависимой эпоксидредуктазой, коферментом которой является белок, подобный тиоредоксину. Затем образующийся в этой реакции витамин К восстанавливается ферментом витамин К тиолзависимой редуктазой в дигидрохинон витамина К. Донором водорода в этой реакции, так же, как и в предыдущей, служит тиоредоксинподобный белок . Недостаточность витамина К приводит к нарушению карбоксилирования проферментов прокоагулянтного пути и сопровождается кровоточивостью, подкожными и внутренними кровоизлияниями.

Структурные аналоги витамина К дикумарол и варфарин (антивитамины) ингибируют тиолзависимые ферменты витамин К 2,3-эпоксидредуктазу и витамин К редуктазу, вызывая торможение свёртывания крови и соответственно вызывает кровотечения. Способность дикумарола и варфарина снижать свертываемость крови в дальнейшем стали широко использовать для лечения болезней человека, характеризующихся повышенной свертываемостью крови. В частности, при коронарных тромбозах, тромбофлебитах оба эти препарата способствуют разжижению сгустка крови, оказывая эффективное лечебное действие. В случае возникновения кровотечения после введения дикумарола или варфарина больным назначают препараты витамина К.

Схема участия витамина К в образовании тромбоцитов:

Источники, суточная потребность

Витамин К присутствует во всех зелёных растениях: зелёные листовые овощи, все виды капусты. Он встречается также и в маслах (соевом и оливковом), грецких орехах, рыбьем жире, молоке, яйцах.

В мясе витамина К содержится очень малое количество. Основным источником животного происхождения является печень, и то все зависит от того, чем кормили животное. К сожалению, сегодня животных, мясо которых предназначено для общественного питания, выращивают на таких кормах, которые вряд ли приведут к накоплению в этом мясе витамина К.

Совсем малое количество витамина К содержится в фруктах и корнеплодах. 

В таблице представлено содержание данного соединения в количестве на 100 г:

Количество витамина К, необходимое для обязательного употребления за сутки точно не установлено. Ориентировочное количество этого витамина можно рассчитать следующим образом: на каждый килограмм массы - 1 мкг витамина. К примеру, если масса человека - 60 кг, то в сутки нужно употреблять 60 мкг витамина К. Обычно с пищей поступает несколько больше, чем нужно, но это не приводит к появлению симптомов передозировки. 

Ниже в таблице представлены примерные данные суточной потребности в данном витамине:

Признаки гиповитаминоза. Причины и проявления гиповитаминоза К

Дефицит витаминов группы К в организме приводит к развитию геморрагического синдрома.

У новорожденных недостаточность витамина К проявляется кровотечениями изо рта, носа, пупка, мочевых путей. Появляются желудочно-кишечные кровотечения, кровавая рвота, жидкий, дегтеобразный кал, внутрикожные и подкожные.

У взрослых проявления зависят от тяжести витаминной недостаточности и проявляются внутрикожными и подкожными кровоизлияниями, кровоточивостью десен, носовыми и желудочно-кишечными кровотечениями.

Ранним признаком гиповитаминоза К является пониженное содержание протромбина в крови (гипопротромбинемия). При снижении содержания протромбина до 35% наступает опасность кровоизлияния при травмах; при снижении содержания протромбина до 15-20 % могут развиться тяжелые кровотечения.

Дефицит витамина К может развиться при желчекаменной болезни, при пролонгированном внутривенном питании, при нарушениях образования и секреции желчи (инфекционные и токсические гепатиты, цирроз печени, желчно-каменная болезнь, опухоли поджелудочной железы, дискинезия желчных путей), а также при длительном приеме антибиотиков или сульфаниламидных препаратов, способных угнетать микрофлору кишечника, синтезирующую витамин К.

Одной из главных причин гиповитаминоза является также прием антикоагулянтов. Лечение сердечно-сосудистых заболеваний методами традиционной медицины зачастую включает в себя использование варфарина (Кумадина) и аналогичных 'кроверазжижающих' лекарственных препаратов, которые разрушают практически весь витамин К, имеющийся в организме.

К дефициту витамина К приводит также химиотерапия рака, антибиотикотерапия и применение противосудорожных препаратов. Недостаточность может быть обусловлена желудочно-кишечными расстройствами. Поскольку большая часть витамина К в организме синтезируется кишечной микрофлорой, его дефицит нередко встречается у людей, с дисбактериозом.

Причиной гипо- и авитаминоза К могут являться также заболевания, сопровождающиеся нарушением всасывания жиров кишечной стенкой (диарея, язвенный колит, дизентерия, заболевания поджелудочной железы).

Важно помнить, что прием кальция, достаточный для достижения соотношения между кальцием и фосфором, превышающим 2 : 1, влияет на синтез витамина К или на его усвояемость и может вызвать внутреннее кровотечение.

Большой прием (порядка 2200 ME в день) витамина Е может уменьшить усвоение витамина К из желудочно-кишечного тракта и повлиять на нормальное свертывание крови.

Заключение

К витаминам группы К относятся 2 типа хинонов с боковыми цепями: витамины К1 и К2, в основе циклической структуры обоих витаминов лежит кольцо 1,4-нафтохинона. Витамин K1 это производное 2-метил-1,4-нафтохинона, содержащего в 3-м положении фитильный радикал, имеющий 20 атомов углерода. Витамин К2 содержит в боковой цепи от 6 до 9 изопреновых единиц. Оба витамина нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях: бензоле, хлороформе, ацетоне, гексане и др. Синтетический аналог витамина К, лишенный боковой цепи в положении 3, называют витамином К3, являющимся провитамином.

Коферментом карбоксилазы, которая карбоксилирует остатки глутаминовой кислоты в проферментах прокоагулянтного пути, служит дигидрохинон витамина К .

Поступивший в организм витамин восстанавливается в печени с образованием дигидрохинона витамина К. В ходе реакции кар-боксилирования дигидрохинон образует 2,3-эпоксид витамина К. После 2,3-эпоксид витамина К восстанавливается в витамин К тиолзависимой эпоксидредуктазой, затем образующийся в этой реакции витамин К восстанавливается ферментом в дигидрохинон витамина К. Структурные аналоги витамина К дикумарол и варфарин ингибируют тиолзависимые ферменты витамин К 2,3-эпоксидредуктазу и витамин К редуктазу, вызывая торможение свёртывания крови и соответственно вызывает кровотечения.

Витамин К присутствует во всех зелёных растениях: зелёные листовые овощи, все виды капусты, встречается также и в маслах, грецких орехах, рыбьем жире, молоке, яйцах. В мясе витамина К мало, основным источником животного происхождения является печень.

Ориентировочная суточная потребность этого витамина рассчитывается следующим образом: на каждый килограмм массы - 1 мкг витамина.

Дефицит витаминов группы К в организме приводит к развитию геморрагического синдрома: у новорожденных проявляется кровотечениями изо рта, носа, пупка, мочевых путей, желудочно-кишечные кровотечения, кровавая рвота, жидкий, дегтеобразный кал, внутрикожные и подкожные, у взрослых проявляются внутрикожными и подкожными кровоизлияниями, кровоточивостью десен, носовыми и желудочно-кишечными кровотечениями.

Дефицит витамина К может развиться при желчекаменной болезни, при пролонгированном внутривенном питании, при нарушениях образования и секреции желчи, при длительном приеме антибиотиков или сульфаниламидных препаратов, прием антикоагулянтов. использование варфарина (Кумадина) и аналогичных лекарственных препаратов, химиотерапия рака, антибиотикотерапия и применение противосудорожных препаратов, желудочно-кишечные расстройства, дисбактериоз, диарея, язвенный колит, дизентерия, заболевания поджелудочной железы, передозировка витамином Е.

Витамин К и его препараты применяются при кровоточивости, вызванной лекарственным средствами (салицилатами, сульфаниламидами и др.), или кровотечениях, связанных с понижением свертываемости крови, а также как специфические антагонисты при передозировке непрямых aнтикоaгулянтов. Витамин применяют при заболеваниях желудочно- кишечного тракта, перед обширными оперативными вмешательства для уменьшения кровопотерь, в случае выраженных явлений лучевой болезни. Повышение свертываемости крови иногда являются причиной тяжелых заболеваний сосудистой системы. Ряд химических соединений, блокирующих процессы кров называют антагонистами витамина К и используют в качестве лекарственных. К веществ к этим веществам относятся дикумарол и варварин. Они блокируют образование тромбина, используются при лечении тромбофлебитов, инфаркте миокарда.

Выводы

1) Группа витаминов К это производные нафтохинонов, имеющие боковую изопреноидную цепь, нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях.

2) Большое количество витамина К в зеленых растениях: в зеленой листовой капусте, шпинате, розовой капусте, брокколи, валерьяннице, в организме синтезируется бактериями тонкого кишечника.

3) Жирорастворим, накапливается в печени, сердце и селезенке.

4) Необходим для образования в печени белков плазмы крови: протромбина, проконвертина, фактора IX, фактора X. Участвует в превращении препротромбина в протромбин, превращающийся в тромбин при связывании с ионами . При недостатке витамина К синтезируются дефектные молекулы протромбина, неспособные правильно связывать ионы .

5) Гиповитаминоз витамина К нередко вызван заболеваниями печени и желчевыводящих путей, так как это жирорастворимый витамин и его усвоение невозможно из-за нарушения всасывания жиров. Так же гиповитаминоз развивается на фоне принятия противосвёртывающих препаратов.

6) Основные симптомы гиповитаминоза: у

· новорожденных кровотечениями изо рта, носа, пупка, мочевых путей, желудочно-кишечные кровотечения, кровавая рвота, жидкий, дегтеобразный кал, внутрикожные и подкожные;

· У взрослых проявления зависят от тяжести витаминной недостаточности и проявляются внутрикожными и подкожными кровоизлияниями, кровоточивостью десен, носовыми и желудочно-кишечными кровотечениями.

Список использованной литературы

Биохимия: учебник / Под ред. чл.-корр. РАН, проф. Е.С. Северина. - 5-е изд.-М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. - 768с. :ил.

Николаев А.Я. Биологическая химия. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицинское информационное агентство. - 2004. - 556 с.: ил.

Щербак И.Г. Биологическая химия: Учебник. - СПб.: Издательство СПбГМУ, 2005. - 480 с. - для стоматологического факультета

Комов В.П. Биохимия: Учебник для вузов / В.П.Комов, В.Н.Шведова. - М.: Дрофа, 2004. - 640 с.: ил. - для фармацевтического фак-та

Размещено на Allbest.ru