WITAMINY

• Witaminy – organiczne związki chemiczne, substancje egzogenne (tj. takie, które są

niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu żywego i które muszą być dostarczone z pożywieniem, gdyż sam organizm nie potrafi ich wytworzyć).

Nazwa pochodzi od łacińskich słów vita (życie) i amina – związek chemiczny zawierający grupę aminową. W rzeczywistości nie wszystkie witaminy taką grupę posiadają, np. witamina D jest przedstawicielem sterydów. Witaminy z definicji są niezbędne człowiekowi do życia i muszą być dostarczone z zewnątrz. Z reguły tej wyłamuje się witamina D (kalcyferol), która produkowana jest przez komórki skóry pod wpływem promieni UV.

Witaminy nie należą do typowych składników pokarmowych – pełnią funkcję regulacyjną.

Najlepszym sposobem pokrycia zapotrzebowania na witaminy jest spożywanie produktów zawierających naturalne ich źródła, które są w najlepszych proporcjach i stężeniu, odpowiadającemu fizjologicznemu zapotrzebowaniu organizmu na nie.

Bioprzyswajalność witam z naturalnych produktów jest najwyższa.

Ponadto dodatkowo z naturalnych źródeł witamin pobieranych jest wiele innych substancji mających korzystny wpływ na zdrowie człowieka.

• Podział witamin:

Z punktu widzenia chemicznego witaminy należą do różnych grup związków organicznych, a jedynie ich znaczenie dla organizmów żywych pozwala opisywać je pod wspólną nazwą. Z tego też powodu tradycyjnie witaminy dzieli się na:

• rozpuszczalne w wodzie

• witamina C (kwas askorbinowy)

• witamina B₁ (tiamina)

• witamina B₂ (ryboflawina)

• witamina B₃ (niacyna, witamina PP, kwas nikotynowy, amid kwasu nikotynowego)

• witamina B₅ (kwas pantotenowy)

• witamina B₆ (pirydoksyna, pirydoksal, adermina)

• witamina B₇ (biotyna, witamina H)

• witamina B₉/B₁₁(kwas foliowy)

• witamina B₁₂ (cyjanokobalamina)

• witamina P (mieszanina pochodnych flawonoidowych np. rutyna

• rozpuszczalne w tłuszczach

• witamina A (retinol i jego pochodne)

• witamina D (cholekalcyferol i pochodne)

• witamina E (tokoferol)

• witamina K (fitochinon, menadion)

• Mechanizm działania

Wyróżnia się trzy mechanizmy:

1-funkcja kofaktorów – witaminy z grupy B; same one nie są kofaktorami, dopiero ich modyfikacja chemiczna w organizmie prowadzi do powstania kofaktorów; bez dostarczenia witamin z grupy B organizm nie może jednak wyprodukować tych kofaktorów

2-działanie antyoksydacyjne (beta-karoten, tokoferole, kwas askorbinowy)

3-działanie receptorowe, pochodne witaminy A – głównie kwas retinowy, a także pochodne witaminy D; komórki organizmu posiadają swoiste receptory dla tych związków.

• Forma występowania witamin

Witaminy mogą trafiać do organizmu jako:

- witaminy preformowane

- prowitaminy (związki ulegające w organizmie przekształceniu we właściwą witaminę)

• Zapotrzebowanie

Dzienne zapotrzebowanie na witaminy jest niewielkie i liczone w miligramach (mg), a nawet w mikrogramach (μg).

Przedawkowanie, niedobór lub brak jakiejś z witamin, po wyczerpaniu zapasów organizmu, prowadzi do jednostek chorobowych, które nazywamy w zależności od zaawansowania hiperwitaminozą (przedawkowanie), hipowitaminozą (niedobór częściowy) lub awitaminozą (całkowity brak).

• Przyczyny zaburzenia przyswajania witamin

-substancje i leki, stany chorobowe powodujące zaburzenia wchłaniania i przyswajania witamin, pomimo że stosowana dieta dostarcza ich odpowiedniech ilości. Antybiotyki niszczą bakterie chorobotwórcze oraz inne bakterie w przewodzie pokarmowym (syntetyzujące witaminy K, B₁, kwas foliowy i B_l2)

-grupa leków działających drażniąco na błonę śluzową przewodu pokarmowego i wywołujące takie jej zmiany, które uniemożliwiają wchłanianie witamin. Długotrwale stosowane leki zobojętniające kwas solny (np. w chorobie wrzodowej żołądka oraz dwunastnicy) upośledzają wchłanianie witamin,

-liczne choroby (m.in. choroba Crohna, choroby pasożytnicze - np. lambliozy, czynne choroby wrzodowe żołądka i dwunastnicy)

-operacje chirurgiczne przewodu pokarmowego,

-stres, który może powodować nadmiernie przyspieszoną perystaltykę jelit,

-spożywanie witamin wraz z substancjami blokującymi czynności ich wchłaniania, bądź konkurującymi o ten sam nośnik białkowy,

-nieprawidłowy sposób spożywania pokarmów, zwłaszcza zbyt krótkie ich przeżuwanie, również może utrudniać wchłanianie witamin.

• WITAMINY Z GRUPY B

Witamina B - grupa rozpuszczalnych w wodzie witamin ważnych dla metabolizmu komórek.

Tiamina - witamina B₁

• Rola w organizmie

-odgrywa zasadniczą rolę w procesach oddychania tkankowego, głównie w przemianie węglowodanów,

-jest częścią składową koenzymu karboksylazy (pirofosforanu tiaminy),

-wzmaga czynność acetylocholiny,

-hamuje esterazę cholinową,

-działa synergicznie z tyroksyną i insuliną, pobudza wydzielanie hormonów gonadotropowych,

- przyspiesza gojenie się ran,

• Skutki niedoboru witaminy B₁

-zaburzenia czynności centralnego układu nerwowego: uczucie osłabienia, zmęczenie, oczopląs, zaburzenia pamięci, koncentracji, depresja,

-niewydolność krążenia: przyspieszona akcja serca, powiększenie wymiarów serca, obrzęki kończyn górnych i dolnych,

-zaburzenia ze strony przewodu pokarmowego: utrata łaknienia, nudności, wymioty, biegunki, bóle brzucha, brak apetytu, spadek wagi.

W przypadku silnej awitaminozy B₁ może wystąpić choroba beri-beri, objawiająca się zaburzeniami pracy neuronów i włókien mięśniowych, co powoduje bóle kończyn, osłabienie mięśni, drżenie, niewydolność układu krążenia.

Alkohol rozkłada witaminę B₁, co powoduje, że ludzie nadużywający alkoholu powinni szczególnie dbać o dostarczanie jej do organizmu.

• Źródła i zapotrzebowanie na witaminę B₁

Witamina B₁ występuje szczególnie dużo w tkankach aktywnych metabolicznie (wątroba, serce), a także w: produkty zbożowe grubego przemiału, mięso, rośliny strączkowe – groch, fasola oraz drożdże, orzechy, słonecznik, ryby, owoce i warzywa.

• Tiamina

Tiamina jest zgromadzona głównie w warstwie zewnętrznej ziaren zbóż, dlatego też procesy technologiczne polegające na łuskaniu i polerowaniu zubażają mąkę w tę witaminę.

Także enzym obecny w surowych rybach - tiaminaza rozkłada tiaminę.

Nazywana jest „witaminą nastroju” ze względu na jej korzystne działanie na system nerwowy.

• Witamina B₂

Witamina B₂ - nazwa chemiczna: ryboflawina

W formie koenzymów:

-FMN – mononukleotyd flawinowy, powstały wskutek fosforylacji ryboflawiny;

-FAD – dinukleotyd flawinoadeninowy, powstały wskutek reakcji FMN z ATP.

• Rola w organizmie B2

-bierze udział w procesach utleniania i redukcji,

-współdziała w prawidłowym funkcjonowaniu układu nerwowego,

-współuczestniczy z witaminą A w prawidłowym funkcjonowaniu błon śluzowych, dróg oddechowych, śluzówki przewodu pokarmowego, nabłonka naczyń krwionośnych i skóry,

-uczestniczy w przemianach aminokwasów i lipidów,

-odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu narządu wzroku,

• Skutki niedoboru B₂

-opóźnienie wzrostu,

-uszkodzenie gałek ocznych i rogówki,

-pogorszenie ostrości wzroku, światłowstręt, łzawienie, łatwe męczenie się oczu i okołorogówkowe wrastanie naczyń,

-wypadanie włosów, kłopoty z koncentracją, zawroty głowy,

-bezsenność, zaburzenia oddechowe,

-obrzmienie lub pękanie błony śluzowej jamy ustnej,

- zapalenie czerwieni warg, języka lub błon śluzowych,

- pleśniawki, zajady jamy ustnej, łojotok,

-choroby układu nerwowego,

- dystrofię mięśni,

-łuszczące się okolice nosa i ust, czoła i uszu.

• Źródła występowania i zapotrzebowanie na B₂

Występuje w wątrobie, chudych serach, migdałach, grzybach, dziczyźnie, jajach, zielonych częściach warzyw, łososiu, pstrągu, makreli, pełnoziarnistym pieczywie, małżach, fasoli, grochu, soi, mleku, jogurcie, kefirze, maślance, drożdżach i orzechach włoskich, a także w różnych rodzajach mięs.

Zapotrzebowanie – około 1,5 mg na dobę.

• STRES OKSYDACYJNY:

Zaburzenie równowagi pomiędzy procesami wytwarzania reaktywnych form tlenu i azotu i wydajnością układu antyoksydacyjnego prowadzi do stresu oksydacyjnego [Sies,1985].

Krótkotrwały wzrost produkcji wolnych rodników zazwyczaj jest dobrze tolerowany przez komórki i w takich sytuacjach dochodzi najczęściej do zwiększonej aktywności mechanizmów reakcji obronnych.

Nasilony lub długo utrzymujący się stan stresu oksydacyjnego powoduje, że reaktywne formy tlenu i azotu (RONS) wywołują zmiany na poziomie molekularnym w mitochondrialnym i komórkowym DNA, białkach i lipidach [Trougakos i Gonos, 2006].

Wszystkie formy życia utrzymują w komórkach środowisko zredukowane, które jest zachowane, między innymi, przez aktywność enzymów podtrzymujących stan redukcji oraz poprzez ciągły dopływ energii metabolicznej.

Stres oksydacyjny u ludzi ma znaczenie w takich chorobach jak: miażdżyca, choroba Parkinsona, choroba Alzheimera. Może także odgrywać znaczącą rolę w procesie starzenia się.

Korzystne znaczenie reaktywnych form tlenu to m.in. używane są przez układ immunologiczny do atakowania i zabijania patogenów.

Reaktywne formy tlenu odgrywają ważną rolę w sygnalizacji komórkowej, co określa się jako sygnalizację redoks.

• Witaminy antyoksydacyjne (beta-karoten, tokoferole, kwas askorbinowy)

Witaminy antyoksydacyjne występujące w owocach i warzywach są jednym z decydujących czynników wspierających zdrowie człowieka. Substancje te efektywnie chronią komórki, tkanki i wszystkie biologiczne struktury przed wolnymi rodnikami.

Badania wykazują, że wartościowe substancje odżywcze pochodzące z warzyw i owoców są nie tylko dobrze wchłaniane przez organizm, ale działają w efektywny sposób.

Zastosowanie antyoksydantów w zapobieganiu chorób jest kontrowersyjne. Podawanie wysokich dawek beta karotenu osobom z grupy wysokiego ryzyka, np. palaczy zwiększa ryzyko powstania raka płuc. W grupach mniejszego ryzyka, podawanie witaminy E wydaje się zmniejszać ryzyko chorób serca. W innych chorobach, jak np. choroba Alzheimera dowody na korzyści wynikające z suplementacji witaminy E są rozbieżne.

• KWAS ASKORBINOWY (WITAMINA C) - FUNKCJE W ORGANIZMIE

• Witamina C ma wpływ:

-na zachowanie prawidłowego potencjału oksydacyjnego w komórce - jest przenośnikiem wodoru i elektronów w układzie oksy-redukcyjnym,
Enzym - oksydaza askorbinianowa przenosi protony i elektrony z substratów organicznych na tlen z wytworzeniem wody lub nadtlenku wodoru i produktu utlenionego. Katalizuje reakcję:
kwas askorbinowy + 1/2 O₂ ---> kwas dehydroaskorbinowy + H₂O
Kwas dehydroaskorbinowy :

-tworzy układ oksydoredukcyjny z glutationem, cytochromem C, nukleotydami pirydynowymi i flawinowymi;

-uczestniczy w procesach metabolicznych fenyloalaniny, tyrozyny, kwasu foliowego (konwersja kwasu foliowego do kwasu folinowego), histaminy, żelaza, dopaminy, kolagenu, prostaglandyn, noradrenaliny (proces DOPA-amina ---> noradrenalina), kortykosteroidów.

-jest inhibitorem hialuronidazy,

- niezbędna do syntezy kwasu hialuronowego, insuliny, serotoniny i hydroksylacji proliny (powstaje wtedy hydroksyprolina) oraz lizyny (powstaje wtedy hydroksylizyna),

uczestniczy w osteogenezie (kościotworzenie) i mineralizacji tkanki kostnej.

W 1996 r. prof. Harri Hemila z Uniwersytetu w Helsinkach opublikował badania sugerujące, że gram witaminy C dziennie łagodzi objawy przeziębienia i skraca czas trwania choroby. Z jego najnowszych obserwacji jednak wynika, że witamina C, podobnie jak witamina E i beta-karoten, nie ma żadnego wpływu na przebieg przeziębienia.

Nadmierne dawki witaminy C, nie mają sensu, ponieważ ich nadmiar nie jest przez organizm przyswajany i nie poprawia funkcjonowania układu odpornościowego.

U zażywających placebo objawy przeziębienia były nawet lżejsze niż u chorych, którzy otrzymywali witaminę C – wykazały przeprowadzone na 400 osobach badania, których wyniki opublikowano na łamach „Medical Journal of Australia”.
Przyjmowanie dodatkowych porcji witaminy C pomaga zwalczyć infekcję jedynie u osób, które wcześniej cierpiały na jej niedobór – donosi raport Amerykańskiego Narodowego Instytutu Zdrowia.

Zażywanie dużych porcji witamin jest niepotrzebne, a czasami wręcz szkodliwe. Może zmienić działanie innych leków lub powodować poważne skutki uboczne, głównie kamicę układu moczowego, a po dłuższym stosowaniu – przewlekłą niewydolność nerek.

Brytyjska Food Standards Agency ostrzega, że gram witaminy C dziennie powoduje biegunki i bóle brzucha (szczególnie w połączeniu z 1,5 g wapnia i 17 mg żelaza). Złogi szczawianów wapnia odkładają się w nerkach już po trzech dniach zażywania dwóch gramów witaminy C na dobę (u osób ze skłonnością do kamicy pojawiają się przy dwukrotnie mniejszej dawce).

Głównym źródłem witaminy C są świeże oraz właściwie przetworzone owoce i warzywa:

papryka, koper ogrodowy, owoce dzikiej róży, czarne i czerwone porzeczki, truskawka, jagody czarnego bzu,maliny, kiwi, melony, ananasy, jeżyny, brukselka, kapusta,kalafior,rzepa, cebula zwyczajna, szpinak, brokuły, groszek zielony,kalarepa, ziemniaki (główne źródło witaminy C dla mieszkańców wielu krajów), pomidory, cytryny, pomarańcze,grejpfruty,karczochy.

• Niedobór witaminy C:

Zbyt mała jej ilość w diecie manifestuje się:
- osłabieniem, bólami mięśniowymi, apatią, brakiem apetytu
- bladością skóry i błon śluzowych
- pękaniem drobnych naczyń krwionośnych
- bólem głowy
- krwawieniem z dziąseł
- podatnością na choroby zakaźne
- zwiększoną łamliwością kości,

- wolniejszym gojeniem się ran.

Awitaminoza:

-szkorbut (objawiający się obrzękami i krwawieniem z dziąseł oraz wypadaniem zębów.
- brak witaminy C w pożywieniu ciężarnej stwarza zagrożenie teratogenne dla płodu. - zbyt mała ilość witaminy C powoduje zwiększone wydalanie witaminy B6.

• Zapotrzebowanie na witaminę C dla osób dorosłych wynosi 30-85 mg na dzień.

• WITAMINA A

Witamina A i jej różne chemiczne formy (aldehydowe, estrowe, kwasowe) występuje tylko w produktach zwierzęcych natomiast prowitamina A, którą tworzy cała grupa związków (około 600) określanych mianem karotenoidów występuje tylko w świecie roślinnym. Wśród karotenoidów za najważniejszy uważa się beta-karoten, gdyż z niego organizm najłatwiej tworzy retinol.

• Witamina A jest metabolizowana w wątrobie, a następnie utleniana do

kwasu retinowego. Istnieją dwa izomery tego kwasu, które różnią się przestrzenną strukturą oraz szybkością eliminacji z ustroju.

• Witamina A – funkcje w organizmie

-bierze udział w przemianie ogólnoustrojowej, a zwłaszcza w metabolizmie białek, głównie aminokwasów siarkowych, warunkując prawidłowe rogowacenie nabłonka,

- pełni istotną rolę w odbieraniu bodźców wzrokowych w siatkówce oka. Pochodna witaminy A, 11-cis retinal w pręcikach łączy się z białkiem opsyną, tworząc rodopsynę (purpurę wzrokową)

-reguluje wzrostu i funkcjonowanie tkanki nabłonkowej przewodu pokarmowego, przewodu moczowego, układu rozrodczego, skóry i płuc,

- jest niezbędna dla normalnego widzenia, gdyż odgrywa rolę w procesie tworzenia rodopsyny, decydującej o możliwości widzenia o zmierzchu przy słabym oświetleniu,

wywiera wpływ na czynniki odpornościowe ustroju - bierze udział w budowie i wspomaganiu naturalnych barier chroniących organizm przed zakażeniem, wspomaga naturalny system samoobrony organizmu przed zakażeniem i chorobami.

-witamina A w okresie wzrostu organizmu bierze udział w tworzeniu szkliwa nazębnego i właściwego rozstawienia uzębienia,

-bierze udział w metabolizmie i hormonów steroidowych,

-stymuluje wydzielanie hormonu tyreotropowego, jednocześnie częściowo unieczynniając tyroksynę w tkankach,

-aktywizuje układy enzymatyczne wątroby,

-utrzymuje prawidłowy stan skóry, włosów i paznokci.

• Receptory retinoidowe

W komórkach znajdują się specjalne receptory wiążące się z pochodnymi retinolu w cytoplazmie i aktywującymi transkrypcję genów po przemieszczeniu się do jądra komórkowego i przyczepieniu do specyficznych sekwencji DNA. Dzięki temu wpływają na różnorodne procesy biologiczne (regulują proliferację, różnicowanie komórek oraz apoptozę).

• Istnieją dwie rodziny receptorów retinoidowych:

1. RAR's (retinoic acid receptors) – α, β, γ.

2. RXR's (retinoid X receptors) – α, β, γ.

• Receptory retinoidowe znajdują się w:

-naskórku (RAR α oraz RAR γ),

-w skórze właściwej (RAR β),

-w mieszkach włosowych i gruczołach łojowych (RAR β).

• Mechanizm miejscowego działania retinoidów

Poprzez działanie na swoiste receptory, retinoidy wykazują zdolność regulowania procesów rogowacenia i różnicowania keratynocytów, pobudzają syntezę kolagenu i angiogenezę.

Hamując przemiany kwasu arachidonowego, zależne od lipooksygenazy, zmniejszają stan zapalny.

• Źródła w pożywieniu Witaminy A:

Źródłem tej rozpuszczalnej w tłuszczach witaminy są produkty pochodzenia zwierzęcego:
mleko pełne, śmietana, masło, jaja, niektóre tłuste ryby, wątroba, tran, żółtka jaj.

Zawartość witaminy A w 100g jadalnych wybranych produktów:
- wątroba wołowa - 8866 µg
- wątroba wieprzowa - 3883 µg
- masło śmietankowe - 762 µg
- ser podpuszczkowy 40% w tłuszczu - 400 µg
- jaja kurze świeże - 375 µg

Beta-karoten znajduje się głównie w produktach roślinnych takich jak: marchew, dynia, szpinak, boćwina, sałata, zielony groszek, szczypior, koper, pietruszka, jarmuż, sałata, fasolka szparagowa, pomidory, morele, wiśnie.

• Niedobór witaminy A

Niedobór witaminy A wywołuje keratynizację nabłonków: oka, dróg oddechowych, dróg pokarmowych, rogówki

Skutki niedoboru:

- kseroftalmia - wysychanie spojówek i rogówek,

- kruche, wolno rosnące paznokcie,

-suchość skóry, czasem objawiająca się zaczerwionymi obszarami,

-brak apetytu,

-ślepota zmierzchowa (tzw. "kurza ślepota"),

-pogorszenie wzroku,

-zahamowanie wzrostu,

-zanikanie nabłonków,

• Zapotrzebowanie na witaminę A

Proponowane normy Komitetu Żywienia Człowieka PAN

dla dorosłych mężczyzn 1000-1200 µg na dzień,

dla dorosłych kobiet 800-1000 µg na dzień.

• WITAMINA E

Witamina E – grupa organicznych związków chemicznych, w skład której wchodzą tokoferole i tokotrienole.

Zaliczana jest do witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, jest głównym antyutleniaczem występującym w komórkach. Dla człowieka najistotniejszą rolę pełni α-tokoferol.

• Witamina E - funkcje w organizmie:

-jest czynnikiem oksyredukcyjnym,

-wchodzi w skład błon komórkowych i lizosomalnych stabilizując ich strukturę,

-zapobiega utlenianiu frakcji LDL lipidów krwi do nadtlenków,

-hamuje powstawanie toksycznych nadtlenków nienasyconych kwasów tłuszczowych i aktywnych rodników tlenowych,

-stanowi czynnik ochronny dla mitochondriów i innych struktur błonowych,

-wzmacnia ścianę naczyń krwionośnych oraz chroni krwinki czerwone przed przedwczesnym rozpadem,

-stabilizuje strukturę organelli komórkowych, w tym błon komórkowych śródbłonka,

-ochrania witaminę A i D,

-wzmaga procesy krwiotwórcze (hemopoezy),

-posiada właściwości ochronne w stosunku do plemników,

• Źródła w pożywieniu Witaminy E:

Występuje w olejach roślinnych (sojowym, kukurydzianych, słonecznikowym), migdałach, jajach, marchewkach, orzechach włoskich i ziemnych, kiełkach pszenicy, mące pełnoziarnistej, mleku, brukselce i innych zielonolistnych warzywach.

• Występowanie w 100 g produktu:

kiełki pszenne - 30,5 mg, olej z kiełków pszenicy - 250-520 mg/100g olej sojowy - 115 mg/100 g, sałata - 13 mg, kapusta - 6 mg, banany -1-2 mg,oliwa - 8 mg, szprotki - 4,6 mg, żółtko jaj - 3 mg, olej lniany - 23 mg, kiełki kukurydzy - 16,4 mg, olej sezamowy - 5 mg.

• Źródła w pożywieniu Witaminy E:

Witamina E jest bardzo „krótko” przechowywana w organizmie.

• Niedobór witaminy E i zapotrzebowanie:

-rozdrażnienie, osłabienie zdolności koncentracji, zaburzenia funkcjonowania,

-osłabienie mięśni szkieletowych,

-rogowacenie i wczesne starzenie się skóry,

-gorsze gojenie się ran, pogorszenie wzroku, niedokrwistość,

-bezpłodność,

-zwiększone ryzyko chorób sercowo-naczyniowych.

• Zapotrzebowanie:

Proponowane przez Komitet Żywienia Człowieka PAN zapotrzebowanie wynosi dla kobiet 12 mg /dzień, dla mężczyzn 14 mg/dzień

• WITAMINA D

Witamina D – grupa rozpuszczalnych w tłuszczach steroidowych organicznych związków chemicznych, o wielu różnorodnych i ważnych funkcjach fizjologicznych, z których podstawową jest wpływ na gospodarkę wapniowo-fosforanową oraz budowę kośćca.

Istnieją dwie podstawowe formy witaminy D, różniące się przede wszystkim budową łańcucha bocznego:

-Ergokalcyferol (witamina D₂), naturalnie występujący w organizmach roślinnych/drożdżach;

-Cholekalcyferol (witamina D₃), naturalnie występujący w organizmach zwierzęcych.

Witaminy D w organizmie człowieka można zaliczyć do witamin lub prohormonów.

• Witamina D₃ jest jedną z niewielu witamin, którą organizm może wyprodukować endogennie

U ludzi, 7-dehydrocholesterol jest prowitaminą D, która powstaje w wyniku działania światła słonecznego. Ergosterol jest prowitaminą D w roślinach.

Z ergosterolu powstaje (pod wpływem promieni ultrafioletowych) ergokalcyferol (witamina D₂) a z 7-dehydrocholesterolu – cholekalcyferol (witamina D₃-kalcidiol).

Cholekalcyferol (z pokarmów i z syntezy skórnej) przenoszony jest do wątroby, gdzie ulega hydroksylacji. Powstaje 25-hydroksycholekalcyferol [25(OH)D], który jest magazynowany w wątrobie oraz uczestniczy w krążeniu jelitowo-wątrobowym.

• Przemiany witaminy D u ludzi.

Hydroksylacja do 1,25(OH)₂D (kalcitriol) jest kontrolowana przez parathormon (PTH), hipokalcemię i hipofosfatemię .

Zwiększona pigmentacja skóry może nawet od 5 do 10 razy zmniejszać skórną syntezę witaminy D.

Osoby o jasnej karnacji szybciej przekształcają 7-dehydrocholesterol niż osoby o karnacji ciemnej.

Ilość powstającej witaminy D zależy od powierzchni eksponowanej skóry. Im większa powierzchnia skóry wystawiona na działanie promieni UVB, tym więcej witaminy D powstaje w jednostce czasu. Proces ten ulega jednak szybkiemu wysyceniu i po około 30 minutach ulega zahamowaniu.

• Witamina D – funkcje w organizmie

Układ kostny

-wpływ na metabolizm kości; zwiększa w osteoblaście ekspresję RANKL, a ten z kolei aktywuje RANK (stymuluje dojrzewanie i pobudza aktywność osteoklastów), w prekursorze osteoklasta, co prowadzi do powstania dojrzałego osteoklasta, który przez działanie resorpcyjne powoduje uwalnianie wapnia z kośćca

-kształtowanie się kości i zębów. (Niedobór witaminy D u dzieci prowadzi do krzywicy, zaburzenia mineralizacji kości i zmniejszenia masy kostnej, a u dorosłych wywołuje bóle kostne, osteoporozę),

-wywiera korzystny wpływ na system nerwowy i mięśniowy,

-regeneruje neurony, zwiększa masę mięśniową i siłę mięśni (Niedobór witaminy D prowadzi do mialgii i miopatii),

Działanie immunomodulujące i pośrednio przeciwbakteryjne

aktywuje geny kodujące peptydy przeciwbakteryjne (o cechach naturalnych antybiotyków), katelicydynę i β-defensynę 2.

Katelicydyna wykazuje aktywność biologiczną przeciw wielu bakteriom, w tym bakteriom gruźlicy, co może tłumaczyć skuteczność "słonecznej kuracji" zalecanej w XIX wieku w leczeniu tej choroby. Katelicydna produkowana jest przez komórki odpornościowe przy zetknięciu ze ścianami komórkowymi bakterii, w obecności formy 25D witaminy D. Działanie przeciwzapalne polega na hamowaniu produkcji cytokin.

-wspomaga komórki szpiku kostnego spełniające funkcje obronne (wspomaganie leczenia chorób autoimmunologicznych).

-posiada działanie antyproliferacyjne i zapobiega powstawaniu komórek nowotworowych, wpływa na apoptozę i angiogenezę .

• Niedobór witaminy D:

Przyczynami niedoboru są małe spożycie w połączeniu z małą ekspozycją na słońce (UVB) i różne zaburzenia, w tym rzadko dziedziczne, takie jak zaburzenia wchłaniania, choroby zakłócające przemianę witaminy D w wątrobie i nerkach w jej aktywne biologicznie metabolity.

Awitaminoza grozi krzywicą u dzieci i młodzieży, rozmiękaniem kości (osteomalacja) i osteoporozą u dorosłych, złamaniami, skrzywieniami i zwyrodnieniami układu kostnego, zniekształceniami sylwetki, złym funkcjonowaniem układu nerwowego i mięśniowego, zapaleniem spojówek, stanami zapalnymi skóry, osłabieniem organizmu i zmniejszeniem odporności, pogorszeniem słuchu, osłabieniem i wypadaniem zębów oraz zwiększeniem się ryzyka chorób autoimmunologicznych, zwłaszcza cukrzycy typu I, choroby Leśniowskiego-Crohna, raka pęcherza moczowego, piersi, jelita grubego, okrężnicy i jajnika. Osoby z chorobą Parkinsona i stwardnieniem rozsianym mają niższe stężenie witaminy D w surowicy.

Badania z 2005 pokazały, że u 92% zdrowych młodych kobiet (próba 420 dziewcząt) z Europy Środkowej i Północnej, poziom witaminy D jest niski (<20 ng/ml)^.

Skóra o ciemnej karnacji produkuje witaminę D około sześciu razy wolniej, na skutek pochłaniania promieniowania UV przez melaninę. Powoduje to, że ciemnoskóre osoby mają przeważnie o połowę mniejsze stężenie witaminy D we krwi niż biali. Kremy ochronne redukują jej produkcję o około 98%.

• Źródła w pożywieniu Witaminy D

Doskonałym źródłem witaminy D jest

-tran i oleje rybne, które znajdują się w rybach takich, jak łosoś, tuńczyk, śledź, makrela czy sardynki.

- mleko i przetwory mleczne ( ser, masło czy śmietana).

• Ilość witaminy D zależy od :

-sposobu przygotowywania tych produktów,

-przechowywania,

-warunków przewożenia,

-od tego, czy krowy będące “producentkami” mleka miały odpowiedni dostęp do słońca.

WITAMINY - ROLA I ZNACZENIE W ŻYWIENIU SPORTOWCÓW

Wydolność psychofizyczna sportowców obniża się, jeżeli dochodzi do zmniejszenia zawartości witamin w ich pożywieniu.

W każdym przypadku należy określić optymalne zapotrzebowanie, uwzględniając takie parametry, jak

-natężenie treningu,

-wiek,

-płeć,

-stopień napięcia psychicznego.

Podczas wzmożonego wysiłku fizycznego stwierdza się wzrost zapotrzebowania przede wszystkim na witaminy z grupy B, a także tzw. witaminy antyoksydacyjne, tj. C i E oraz beta-karoten (wit. A).

Witaminy z grupy B zajmują szczególne miejsce w metabolizmie energetycznym sportowca, a więc pełnią istotną rolę w utrzymaniu optymalnej wydolności psychofizycznej. Niedobór witamin z grupy B szybko doprowadza do ogólnego osłabienia, zmniejszenia siły i masy mięśniowej. Dlatego do odpowiedniego dawkowania tych witamin przywiązuje się w sporcie szczególną wagę. Bezpośredni udział w procesach energetycznych biorą witaminy B₁ , B₂ , B₃ i B₆.

Wzrost produkcji wolnych rodników w mięśniach szkieletowych podczas skurczu wiąże się najczęściej z :

-wzrostem metabolizmu tlenowego w mitochondriach i leukocytach,

-wzrostem aktywności oksydazy NADPH w śródbłonku i w miocytach,

-katabolizmem nukleotydów adeninowych [Finaud i wsp., 2006; Jackson i wsp., 2007]

-syntezą tlenku azotu [Reid, 2001a].

Witamina B₁ (tiamina)

-ułatwia pozyskiwania energii ze spalania węglowodanów i zmniejsza produkcję kwasu mlekowego. (Z tego powodu jest częstym składnikiem różnorakich odżywek węglowodanowych).

-wpływa na ogólne napięcie układu nerwowo-mięśniowego, dlatego też odpowiednia jej podaż skraca okres po treningowej odnowy biologicznej.

Zapotrzebowanie:
Średnio, dla mężczyzny ważącego ok. 70 kg, prowadzącego umiarkowany tryb życia, w wieku 18-26 lat, zaleca się ok. 1,6-1,8 mg dziennie. U sportowców dyscyplin siłowych i szybkościowo-siłowych zapotrzebowanie dzienne zwiększa się średnio do 4-5 mg.

Nadmierne spożycie wit. B₁ w diecie może wykazywać działanie toksyczn, stąd przy zwiększeniu dziennej dawki witaminy B1 należy skonsultować się z lekarzem.

Witamina B₂ (ryboflawina)

-Ryboflawina wchodzi w skład enzymatycznie czynnych związków zwanych flawoproteinami, które biorą udział w wielu procesach metabolicznych, m. in. w przemianach węglowodanów, tłuszczów i białek.

-przyczynia się do wzrostu biosyntezy aminokwasów i białek, a tym samym do przyrostu siły i masy mięśniowej.

-niedobór wit. B₂ występuje dosyć często, zwłaszcza przy niedostatecznym spożyciu mleka.

-zapotrzebowanie: dzienne zapotrzebowanie wynosi średnio 2,6 mg dla mężczyzn i 1,8 mg dla kobiet. W sporcie wyczynowym stosuje się znacznie większe dawki tej witaminy.

Witamina B₃ (niacyna)

-witamina PP (Witamina B3, Niacyna) - wspólna nazwa na określenie dwóch związków: kwasu nikotynowego i amidu kwasu nikotynowego.

-reguluje w komórkach procesy utleniania lub redukcji, ponieważ jest składnikiem koenzymów NAD⁺ i NADP⁺.

-może być ona, w przeciwieństwie do innych witamin z grupy B, produkowana w organizmie z podstawowego aminokwasu, tryptofanu. Są to jednak niewielkie ilości i jej najważniejszym źródłem powinno być pożywienie. (Należy pamiętać, że tryptofan należy do aminokwasów egzogennych, czyli takich, które nie mogą być syntetyzowane w organizmie, lecz muszą zostać dostarczone w pożywieniu).

Zapotrzebowanie:
dzienne wynosi ok. 15-18 mg. Zwiększone zapotrzebowanie u sportowców powoduje konieczność zwiększenia dawki wit. B₃. W praktyce uzależnia się dawkę B₃ od wielkości dawek pozostałych witamin z grupy B, ponieważ niacyna rzadko występuje samodzielnie w produktach spożywczych i suplementach sportowych.

Witamina B₅ (kwas pantotenowy):

-odpowiedzialna jest za przemiany energetyczne węglowodanów i tłuszczów.

-zwiększa odporność organizmu na zakażenia (współdziała z wit. B₆).

Zapotrzebowanie B5:
Średnie dzienne zapotrzebowanie wynosi ok. 7 mg. Zwiększenie dawki u sportowców uzależnia się zazwyczaj od ogólnego wzrostu zapotrzebowania na kompleks witamin z grupy B i ustala się średnio na poziomie dwukrotnie wyższym od dawki podtrzymującej.

Witamina B₆ (pirydoksyna):

-warunkuje syntezę różnych aminokwasów w organizmie, a także inne przemiany metaboliczne w obrębie substancji białkowych,

-jest niezbędna w regulacji czynności układu nerwowego.

-dostateczne jej spożycie zabezpiecza prawidłową syntezę glikogenu oraz przemianę glikogenu do glukozy,

- bierze udział w czynności krwiotwórczej.

-niedobór wit. B₆ może prowadzić do zmian degeneracyjnych w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym i wywoływać objawy neuropatii oraz depresji.

Zapotrzebowanie:
jest ściśle zależne od ilości spożywanego białka. Im więcej białka zostaje spożyte przez organizm tym większe jest zapotrzebowanie na witaminy B₆, aby przemiany metaboliczne przebiegały prawidłowo. Stwierdzono, że do jej niedoboru dochodzi szybciej u osób stosujących diety wysokobiałkowe. Dla ludzi dorosłych, o umiarkowanej aktywności fizycznej, zapotrzebowanie wynosi ok. 2,0-2,4 mg dziennie. W przypadku sportowców zalecane dobowe ilości wit. B₆ są znacznie wyższe i dochodzą średnio do 4-6 mg dziennie.

Kwas foliowy:

Kwas foliowy -folacyna, witamina B₁₁ – witamina z grupy B. Występuje w żywności w postaci folianów, dlatego często utożsamia się z całą grupę związków (ustalono, że może istnieć teoretycznie ok. 150 rozmaitych form kwasu foliowego; w przyrodzie jest ich nieco mniej, bo około 20 rodzajów). Nazwa kwasu pochodzi od łacińskiego słowa folium ("liść").

-główne zadania kwasu foliowego w organizmie, to udział w syntezie DNA, w przemianach aminokwasów, prawidłowym rozwoju układu nerwowego, a także krwiotwórczego.

Zapotrzebowanie:
Zapotrzebowanie podstawowe wynosi 0,28-0,3 mg. U sportowców zaleca się stosowanie dawki 0,4-0,6 mg.

Witamina B₁₂ (kobalamina)

-Witamina B₁₂ (nazwy chemiczne: cyjanokobalamina, kobalamina) - złożony metaloorganiczny związek chemiczny, pełniący w organizmach żywych rolę regulatora produkcji erytrocytów.

-bierze udział w przemianie węglowodanowej i tłuszczowej,

-w syntezie białek, kwasów nukleinowych, tworzeniu elementów morfotycznych krwi, szpiku kostnego,

-uczestniczy w tworzeniu otoczki mielinowej.

Zapotrzebowanie:
Dobowe zapotrzebowanie na witaminę B₁₂ wynosi średnio 2-3 ug. Dla sportowców, szczególnie dyscyplin siłowych lub szybkościowo-siłowych, przewiduje się większe zapotrzebowanie kobalaminy, wynoszące od 5 do 15 ug na dobę, a nawet znacznie większe (znane są przypadki okresowego stosowania kilkakrotnie wyższych dawek dziennych wit. B₁₂ u naszych olimpijczyków, w różnych dyscyplinach sportowych).

Nie ma jednak wystarczająco przekonywających dowodów naukowych na wymierne korzyści, wynikające z tak wysokiej suplementacji!

Witamina C (kwas askorbinowy)

-bierze czynny udział w procesach oksy-redukcyjnych zachodzących w organizmie,

-w biosyntezie kolagenu,

-hormonów,

-enzymów,

-we wchłanianiu żelaza,

-detoksykacji organizmu oraz jest jednym z podstawowych antyoksydantów .

Zapotrzebowanie:
Zapotrzebowanie na witaminę C wynosi ok. 80 mg na dobę. W sporcie zapotrzebowanie na wit. C wzrasta i wynosi 100-200 mg dziennie, szczególnie w okresie natężonej pracy treningowej, w niesprzyjających warunkach klimatycznych itp., wpływających na zwiększone wydalanie tej substancji np. z potem.

Witamina E (tokoferol)

-jest naturalnym składnikiem błon biologicznych (komórkowych, mitochondrialnych).

-aktywizuje układy enzymatyczne, pełni rolę ochronną nie tylko komórek mięśniowych, ale także komórek wątroby, krwinek czerwonych,

- jest głównym antyoksydantem, który chroni komórki przed utleniaczami,

-wzmacnia ścianę naczyń krwionośnych oraz chroni czerwone krwinki przed przedwczesnym rozpadem,

-spełnia ważną rolę w zapobieganiu i redukcji zmęczenia mięśni,

-wpływa na produkcję hormonów sterydowych w organizmie,

-jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania zarówno mięśni szkieletowych, jak i mięśnia sercowego.

Zapotrzebowanie E:
Średnia dawka podtrzymująca wynosi ok. 10-15 mg dziennie. U sportowców powinna podwyższona. Uważa się, że dzienna dawka dla sportowca wyczynowego nie powinna być mniejsza niż 30 mg.

Witamina A (retinol):

-pełni istotną rolę w odbieraniu bodźców wzrokowych w siatkówce oka,

-zapewnienia normalny wzrost kości i zębów przez regulację aktywności komórek tkanki kostnej,

-reguluje wzrost i funkcjonowanie tkanki nabłonkowej,

-chroni nabłonek układu oddechowego przed drobnoustrojami

-utrzymuje prawidłowy stan skóry, włosów i paznokci

-karotenoidy wchodzą w skład systemu antyoksydacyjnego komórek.

Zapotrzebowanie: Zalecana dawka dzienna, to 800-1000 ug (0,8-1,0 mg)