Ассимиляция пищевых веществ в кишечнике осуществляется в определенной последовательности по мере перемещения пищи по желудочно-кишечному тракту. В результате ферментативного расщепления пищевые вещества теряют видовую специфичность, но сохраняют энергетическую и пластическую ценность и приобретают способность всасываться. В виде мономеров они поступают в кровь и лимфу, используются организмом как энергетические и пластические материалы. Всасывание является заключительным этапом пищеварения. В его основе лежат сложные биологические процессы перемещения веществ из просвета кишечника в кровь и лимфу. Всасывание через мембраны эпителиоцитов может осуществляться активно и пассивно. Активное всасывание – энергозависимый процесс и требует затрат энергии аденозинтрифосфата. Имеющиеся в мембране белки образуют специальные транспортные каналы, по которым происходит передвижение ионов в двух направлениях против градиента концентрации. Пассивное всасывание не нуждается в энергии и происходит в направлении электрохимического мембранного потенциала. При простой диффузии скорость всасывания (или секреции) прямо пропорциональна разнице концентраций по обе стороны мембраны. При облегченной диффузии активное всасывание (или секреция) подчиняется кинетике насыщения. Как только концентрация транспортируемого вещества с помощью транспортных систем достигает определенной степени насыщения, величина транспорта ограничивается.
Всасывание через межклеточные пространства осуществляется путем эндоцитоза. С помощью эндоцитозного везикулярного механизма всасываются как крупномолекулярные соединения типа витамина В12, ферритина и гемоглобина, так и различные низкомолекулярные соединения: Са2+, Fe3+ и др. На основе эндоцитозного механизма можно объяснить всасывание крупномолекулярных соединений (например, гемоглобина и холестерина), лекарственных веществ и пищеварительных ферментов [1].
Всасывание витаминов
Попадая в тонкую кишку, витамины могут проходить через мембрану энтероцитов только в свободной форме. Связанные формы (например, ретинол-эфир, В12-внутренний фактор) на мембране энтероцитов расщепляются кишечными ферментами, в свободной форме присоединяются к переносчику и активно транспортируются внутрь клетки. Проникая в цитоплазму, свободные витамины вновь реэтерифицируются и фосфорилируются. Возможен также синтез некоторых витаминов, например ретинола из каротина.
Жирорастворимые витамины
Всасывание жирорастворимых витаминов происходит так же, как и других жиров, зависит от состояния желчевыводящих путей и способности желчи к образованию мицелл, щелочной среды в тонкой кишке, лимфатической системы кишечника.
Витамин А – предшественник зрительного пигмента родопсина. Он содержится в провитамине β-каротине, которым богаты свежие овощи и мясо. Всасывается β-каротин путем пассивной диффузии, в энтероците он превращается в ретинол и реэтерифицируется до ретиноловых эфиров. Ретиноловые эфиры встраиваются в липопротеиды хиломикронов и поступают в лимфатическую систему.
Витамин D – холекальциферол (витамин D3) и эргокальциферол (витамин D2): синтезируется в коже под действием ультрафиолетовых лучей из 7-дигидрохолестерина. Он регулирует всасывание кальция в тонкой кишке. Масса витамина D содержится в печени рыб и млекопитающих, желтке яиц. В тонкой кишке витамин D всасывается по тем же механизмам, что и другие жиры, и находится в организме в неактивной форме, пока не произойдет его гидроксилирование в печени и почках.
Витамин Е (α-токоферол) является природным противоокислительным средством (антиоксидантом). Он защищает различные вещества от окислителей, участвует в синтезе гема и белков, пролиферации клеток, а также тормозит перекисное окисление липидов. В просвете тонкой кишки витамин Е находится в виде эфиров и расщепляется панкреатической эстеразой до неэтерифицированной формы. Затем он всасывается по механизму пассивной диффузии, встраивается в хиломикроны и с ними попадает в лимфатическую систему. Для его усвоения необходимо наличие жира и желчи в кишечнике.
Витамин К является кофактором для декарбоксилирования глутаминовой кислоты, что необходимо для синтеза факторов свертывания крови II, VII, IX, X и антикоагулянтов: протеинов C и S в печени. Витамин К содержится в овощах и фруктах. Кроме того, он синтезируется в толстой кишке микроорганизмами. Витамин К всасывается путем пассивной диффузии и в составе хиломикронов поступает в лимфатическую систему.
Водорастворимые витамины
После высвобождения из пищевых продуктов витамины С, В1, В2, В6, РР всасываются в тонкой кишке и поступают через систему воротной вены в печень.
Витамин С (аскорбиновая кислота) содержится в свежих овощах и фруктах. Всасывается в двенадцатиперстной и тощей кишке, поступает в печень, затем в другие органы. Избыток аскорбиновой кислоты выводится почками.
Витамин В1 (тиамин) участвует в обмене углеводов, аминокислот, синтезе нуклеотидов, ацетилхолина и холинэстеразы. В природе тиамин содержится в дрожжах, особенно много его в зародышах и оболочках (отрубях) пшеницы, в других злаках. Поступающий с пищей витамин В1 всасывается в тонкой кишке. Избыток тиамина накапливается в мышцах, печени, кишечнике и других органах. В печени происходит синтез кофермента витамина В1 - кокарбоксилазы. Известно, что витамин В1 синтезирует симбионтная микробная флора толстой кишки.
Витамин В2 (рибофлавин) является биокатализатором обмена белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Он обладает способностью воспринимать водород от соответствующих донаторов и передавать его акцепторам. Витамин В2 поступает в организм человека с мясными, рыбными и молочными продуктами. После освобождения от белков в процессе их переваривания рибофлавин всасывается в тонкой кишке. В ретикулоэндотелиальных клетках стенки кишки он фосфорилируется, т.е. соединяется с фосфорной кислотой, затем связывается с белком и откладывается в печени и других органах в виде флавопротеидов (желтых ферментов).
Витамин В6 (пиридоксин) участвует в обмене аминокислот, синтезе жирных кислот, расщеплении гликогена, синтезе гема. Пиридоксин необходим для нормального функционирования нервной системы. Витамин В6 широко распространен в пищевых продуктах. Кроме того, он синтезируется бифидумбактериями в толстой кишке человека. Всасываясь в тонкой кишке, пиридоксин фосфорилируется и входит в состав ферментов, осуществляющих декарбоксилирование и переаминирование аминокислот.
Витамин В12 (цианокобаламин) является коэнзимом для метаболизма аминокислот. Содержится в продуктах питания только животного происхождения. Высвободившись из пищи под действием хлористоводородной кислоты, витамин В12 соединяется в желудке с R-белком слюны. После расщепления в двенадцатиперстной кишке R-белка панкреатическими протеазами витамин В12 связывается с внутренним фактором – мукопротеидом, париетальными клетками желудка. Стабильный комплекс В12-внутренний фактор всасывается преимущественно в подвздошной кишке. После выхода из энтероцита витамин В12 сначала связывается с транскобаламином II и попадает в воротную систему, затем связывается с транскобаламином I. Из печени он частично выделяется в составе желчи и вновь резорбируется, совершая энтерогепатическую циркуляцию.
Фолиевая кислота (витамин В9) является важнейшим компонентом в реакциях углеродного переноса при синтезе нуклеиновой кислоты тимидина. Фолаты содержатся в овощах и фруктах. Всасывание фолиевой кислоты происходит в тощей кишке с помощью специального белка.
Витамин РР (никотиновая кислота, ниацин) входит в состав многих дегидрогеназ, участвует в переносе водорода и фосфата. Витамин РР содержится в органах животных и рыб, в молоке, дрожжах, овощах и в фруктах. Никотиновая кислота всасывается в тонкой кишке и накапливается во внутренних органах.
Клинические проявления недостаточности витаминов
Недостаточность витаминов (гиповитаминозы и авитаминозы) может быть экзогенной, обусловленной дефицитом в пище, и эндогенной, связанной с нарушением всасывания, транспорта или метаболизма в организме.
Нарушения всасывания витаминов
Нарушения всасывания витаминов могут быть врожденными и приобретенными [2]. Врожденные нарушения встречаются очень редко, проявляются уже в раннем детском возрасте тяжелой патологией обмена веществ, селективно связанной с отсутствием в организме соответствующего витамина. Приобретенная мальабсорбция витаминов свойственна заболеваниям тонкой кишки.
Ниже дана классификация болезней тонкой кишки, протекающих с нарушениями всасывания:
1. Целиакия.
2. Пострезекционный синдром короткой тонкой кишки.
3. Воспалительные заболевания:
3.1. Болезнь Крона.
3.2. Болезнь Уиппла.
3.3. Туберкулез.
4. Опухоли:
4.1. Лимфома.
4.2. Лимфогранулематоз.
4.3.Нейроэндокринные опухоли.
5. Склеродермия.
6. Амилоидоз.
7. Врожденные или приобретенные дефекты стенки кишки:
7.1. Интестинальная псевдообструкция.
7.2. Пневматоз тонкой кишки.
7.3. Интестинальная лимфангиэктазия.
7.4. Дивертикулез тонкой кишки.
7.5. Болезнь микроворсинок.
8. Эндокринопатия:
8.1. Диабетическая энтеропатия.
8.2. Болезнь Аддисона.
8.3. Гиперпаратиреоз.
8.4. Гипертиреоз.
9. Сердечно-сосудистые заболевания:
9.1. Сужение верхней брыжеечной артерии (ишемический энтерит).
9.2. Правосторонняя сердечная недостаточность.
9.3. Констриктивный перикардит.
10. Паразитарные инвазии:
10.1. Лямблиоз.
10.2. Стронгилоидоз.
10.3. Тениидоз.
11. Лекарственные поражения при приеме антибиотиков и цитостатиков.
12. Радиационные поражения.
Характерными признаками этих болезней являются хроническая диарея, симптомы мальабсорбции белков, жиров, углеводов и витаминов (полигиповитаминоз).
В таблице приведены клинические симптомы мальабсорбции и их причины.
Ниже перечислены симптомы, свойственные тому или иному виду авитаминоза.
Дефицит витамина А приводит к потере сумеречного зрения (гемералопия, куриная слепота), сухости роговицы (ксерофтальмия): синдрому, вызывающему необратимую слепоту, а также к фолликулярному гиперкератозу и кератомаляции.
Дефицит витамина D вызывает мышечную слабость, рахит, остеомаляцию, гипофосфатемию, нарушение минерализации костей.
Нарушение всасывания витамина К ведет к увеличению протромбинового времени, нарушению свертывания крови и геморрагическому синдрому.
При недостатке витамина Е и других токоферолов в организме развивается миопатия с дегенеративными изменениями в скелетных мышцах и миокарде, нервных клетках и печени. Наблюдаются атаксия, офтальмоплегия, ретинопатия и арефлексия. Повышается проницаемость и ломкость капилляров. У женщин возможны выкидыши.
Длительный дефицит аскорбиновой кислоты служит причиной развития цинги. У больных нарастает слабость, быстрая утомляемость, наклонность к кровотечениям из десен. На коже конечностей появляются точечные кровоизлияния в области волосяных фолликулов. Характерны плохое заживление ран, заболевания зубов, анемия и боль в суставах.
Недостаток витамина В1 вызывает нарушения нервной системы, сердца и кишечника, а в тяжелых случаях развивается бери-бери. Описывает три формы бери-бери: рудиментарная (стертая), паралитическая (сухая) и сердечная (влажная). Для рудиментарной формы дефицита витамина В1 характерны запор, парестезии, психоэмоциональная неустойчивость; для паралитической формы – прогрессирующий полиневрит, атаксия, парезы и параличи по периферическому типу, анорексия и гипотермия. Сердечная форма протекает с одышкой, застойной правожелудочковой недостаточностью, отеками и ацидозом. Иногда при тяжелой форме бери-бери развивается синдром Вернике–Корсакова: атаксия, нистагм, потеря памяти, конфабуляция и офтальмоплегия.
Дефицит рибофлавина (В2) приводит к развитию себорейного дерматита, ангулярного стоматита (заеды), хейлоза (покраснение и трещины слизистой оболочки губ), глоссита («географический», или «полированный», язык). Отмечаются также слабость, снижение массы тела, нарушение сумеречного зрения, светобоязнь и чувство жжения в глазах, анемия.
При недостатке витамина В6 наблюдается сонливость, раздражительность, депрессия, парестезии, периферические невриты, анемия, нарушения ЦНС, припадки. Характерны также себорейный дерматит, хейлоз и ангулярный стоматит.
В результате недостатка цианкобаламина развивается макроцитарная (пернициозная) анемия и дегенерация нервных волокон (фуникулярный миелоз). Первые симптомы заболевания (жжение языка, парестезии, умеренная гиперхромная анемия, депрессия, диарея) появляются спустя 1–3 года после нарушения его всасывания. Дефицит витамина В12 особенно часто развивается при поражении подвздошной кишки (болезнь Крона, пострезекционный синдром).
Для дефицита фолиевой кислоты характерны глоссит, атрофия слизистой оболочки желудка и мегалобластическая анемия.
При нарушении всасывания никотиновой кислоты появляется пеллагра. При пеллагре поражаются кожа, органы желудочно-кишечного тракта и нервная система. Клинически изменения могут выявляться в одном или во всех указанных органах, либо желудочно-кишечные нарушения задолго предшествуют кожным проявлениям. Типична хроническая диарея, не поддающаяся лечению без применения больших доз никотиновой кислоты. Изменения кожи при пеллагре проявляются в виде красно-бурого цвета эритемы с резкими границами поражения, отека кожи, сухости, шероховатости, шелушения. С уменьшением воспалительных явлений на пораженных участках кожи остается стойкая серовато-коричневого цвета пигментация, реже отмечается депигментация типа витилиго.
Поражение нервной системы характеризуется полиневритом и астенией. При пеллагроидном полиневрите отмечаются разнообразные парестезии, изменения кожной чувствительности в отсутствие болевого синдрома. В тяжелых случаях для пеллагры характерна триада: диарея, делирий и деменция.
В диагностике витаминной недостаточности важную роль играют характер питания за последние месяцы и хронические заболевания кишечника, предрасполагающие к нарушению всасывания или метаболизма витаминов (онкологические заболевания, затяжные инфекции и др). Окончательный диагноз базируется на определении концентрации витаминов в сыворотке крови [3] и установлении заболевания, послужившего причиной мальабсорбции витаминов.
Лечение
Лечение больных с экзогенной недостаточностью витаминов включает диету, богатую витаминами, содержащую достаточное количество белка. При легких формах авитаминоза витамины назначают перорально. Больным мальабсорбцией их вводят парентерально. Первостепенное значение имеет лечение заболевания, послужившего причиной авитаминоза.
Для лечения гиповитаминозов, вызванных мальабсорбцией, следует отдавать преимущество препаратам, предназначенным для парентерального введения. Витамин С вводят внутримышечно по 1–2 мл 5 %-ного раствора. Одновременно назначают витамин Р (рутин) по 100–150 мг/сут. При дефиците витамина В1 рекомендуется парентеральное введение препарата по 100 мг в сутки в течение 7–14 дней. Для лечения и профилактики недостаточности фолиевой кислоты рекомендуется ежедневный пероральный прием этого витамина в дозировке 0,4 г в сутки.
Больным с нарушениями всасывания необходимо контролировать уровень витамина В12 в крови, т.к. его дефицит в организме приводит к серьезным нарушениям центральной нервной системы. В зависимости от степени дефицита доза витамина В12 может быть от 350 до 1000 мкг в сутки или 500 мкг в виде назального спрея. В случае отсутствия ответа на терапию назначается парентеральное введение – 1000 мкг в месяц. С учетом того что этот витамин накапливается клетками печени, возможно введение В12 внутримышечно по 200 мкг курсами по 10 дней.
Витамин D и кальций в организме человека тесно взаимодействуют, и снижение в крови уровня одного из них неизменно повлечет изменение второго. Для профилактики остео-пороза и гиповитаминоза витамина D назначается прием 1,5 г кальция цитрата и 400 МЕ витамина D в сутки. Подобные дозировки позволяют предотвращать появление остеопороза и последующей остеопении. В случае если нарушения уже выявлены, назначается прием 2,5 г кальция цитрата в сутки до нормализации показателей крови. Для лечения гиповитаминоза D применяют также эргокальциферол (витамин D2), холекальцитриол (витамин D3) и кальцитриол. Дозы подбирают индивидуально.
Ретинол (провитамин А) вводят в суточной дозе 25–100 тыс. МЕ. При выявлении гиповитаминоза А показан ежедневный прием ретинола в виде масляных растворов до 50 тыс. МЕ в сутки.
При гиповитаминозе Е применяют внутримышечно масляный раствор токоферола в суточной дозе 50–150 мг.
При недостаточности витамина К используют синтетический аналог витамина К – викасол.
В настоящее время фармацевтической промышленностью выпускаются комбинированные поливитаминные препараты. Один из них – Медивитан. Медивитан содержит комплекс витаминов группы В – пиридоксин (В6), цианокобаламин (В12) и фолиевую кислоту (В9). Все они принимают участие в кроветворении и необходимы для нормального функционирования нервной ткани, других тканей, органов и систем организма. Поэтому Медивитан показан при макроцитарной и постгеморрагической анемии, а также при невритах и невралгиях, дефиците массы тела, обусловленных мальабсорбцией. Также Медивитан полезен больным с заболеваниями печени, пациентам, получающим лучевую терапию, химиотерапию и антибактериальную терапию. В зависимости от состояния больного Медивитан вводят 1 раз в день внутримышечно в течение нескольких недель. При анемиях достаточно в начале лечения 1 инъекции в неделю, поддерживающую дозу вводят в течение 4 недель. Препарат назначается для внутримышечного или внутривенного применения в дозировке 5 мл 2 раза в неделю, курс лечения – 4 недели (всего 8 инъекций). Больным с нарушениями всасывания одну дозу препарата рекомендуется вводить внутримышечно с интервалом в 4 недели.
Во время диспансерного наблюдения больным с синдромом нарушенного всасывания дважды в год назначают курсы лечения витаминами внутримышечно по схеме [2]:
- 1-й день: 1 мл 5 %-ного раствора тиамина хлорида, 1–3 мл 1 %-ного раствора никотиновой кислоты в постепенно возрастающих дозах;
- 2-й день: 1–3 мл 1 %-ного раствора никотинамида, раствор цианокобаламина 100 мкг в 1 мл, 2 мл 5 %-ного раствора аскорбиновой кислоты (в разных шприцах);
- 3-й день: 1 мл 5 %-ного раствора пиридоксина. Курс лечения – 30 дней. Ежедневно больным назначают рибофлавин и фолиевую кислоту в дозе 0,010 и 0,002 г соответственно.
