Skutki niedoborów lub nadmiarów w spożyciu

Każda z witamin i każdy ze składników mineralnych biorą udział w wielu procesach metabolicznych i brak lub nadmiar któregokolwiek z nich może spowodować wiele niekorzystnych konsekwencji w organizmie. Na każdym etapie przemian biochemicznych, zachodzących w organizmie człowieka, po-trzebne są inne witaminy lub inne składniki mineralne.

Brak odpowiedniej ilości witamin spowoduje rozwój charakterystycznych objawów chorobowych zwanych awitaminozą (lub hipowitaminozą), lub objawów związanych z niedoborem składników. Nawet niedobór witamin niedający objawów awitaminozy oraz niewielkie, ale długo trwające nie-dobory składników mineralnych, są również bardzo niekorzystne dla zdro-wia człowieka.

W przypadku niedożywienia, pierwszy jego etap wynika z: niedostatecz-nych ilości witamin i składników mineralniedostatecz-nych w żywieniu, ze zmniejszonej ich absorpcji przez organizm, lub ze zwiększonych strat składników odżyw-czych (np. stosowanie niewłaściwych procesów technologicznych, niewłaści-we przechowywanie żywności itd.). Następnym etapem niedożywienia jest zmniejszone stężenie składników mineralnych w płynach ustrojowych (np. we krwi) i na poziomie komórki. Potem dochodzi do zmniejszenia aktywności enzymów i uszkodzenia funkcji metabolicznych organizmu. Uszkodzenie

57

funkcji na poziomie komórki i kliniczne pojawienie się niedoborów (np. pę-kanie kącików ust, kwitnienie paznokci itd.) to dwa kolejne etapy. W wyniku przedłużającego się niedożywienia dochodzi kolejno do spadku odporności i zwiększonej zachorowalności (np. osteoporoza wskutek niskiego spożycia wapnia i witaminy D) oraz nieodwracalnego uszkodzenia narządów (np. śle-pota w przypadku niedostarczania witaminy A). Ostateczną konsekwencją niedożywienia jest prawdopodobieństwo zagrożenia zgonem.

Nadmierne spożycie, a częściej przedawkowanie niektórych witamin z su-plementów diety, może być przyczyną powstawania innych specyficznych zaburzeń nazywanych hiperwitaminozą, lub może wywołać inne nieko-rzystne skutki zdrowotne wynikające z nadmiernego spożycia składników mineralnych.

Skutki nadmiernego żywienia, podobnie jak niedożywienia, początkowo przebiegają niezauważalnie. Nadmierne spożycie danego składnika zwiększa jego odkładanie w płynach ustrojowych lub tkankach organizmu. Następnie dochodzi do uszkodzenia funkcji metabolicznych i na poziomie komórki.

W kolejnym etapie pojawiają się objawy kliniczne zatrucia, a ostatecznie do-chodzi do zwiększenia ryzyka zgonu.

3. Witaminy

Nazwę witamina wprowadził polski badacz Kazimierz Funk w 1911 r. na okre-ślenie związków pochodzących z żywności, a niezbędnych do zachowania zdrowia i życia człowieka. I chociaż nazwa ta była zastosowana do witaminy B₁, która w sensie chemicznym jest aminą, przyjęła się do całej grupy związ-ków, mimo ich odmiennej budowy chemicznej.

Witaminy definiuje się jako związki organiczne, niebędące źródłem energii ani strukturalnymi składnikami tkanek, które są niezbędne do zachowania zdrowia oraz normalnego przebiegu procesów metabolicznych. Spełniają one na ogół rolę katalizatorów biochemicznych, wchodząc w skład wielu enzymów.

Obecnie wiadomo, że niektóre z witamin pochodzą nie tylko z żywności, lecz także w niewielkich ilościach mogą być syntetyzowane przez bakterie jeli-towe w przewodzie pokarmowym człowieka (B₁, kwas foliowy, B₆, PP, B₁₂, K), jednak w ilości niewystarczającej do zachowania zdrowia. Witamina D₃ może powstawać w skórze pod wpływem promieni ultrafioletowych z prowitaminy,

58

7-dehydrocholesterolu, witamina A zaś – w przewodzie pokarmowym z pro-witamin – karotenoidów, natomiast pro-witamina PP może być w ustroju tworzo-na z aminokwasu – tryptofanu.

Znanych jest trzynaście grup witamin o podobnym działaniu. Dzielą się one na dwie kategorie: witaminy rozpuszczalne w tłuszczach i witaminy rozpusz-czalne w wodzie.

3.1. Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach

Do grupy tej zalicza się witaminy: A, E, D i K. Mogą być magazynowane w różnych narządach, głównie w wątrobie, dlatego istnieje realna groźba ich nadmiaru, niemniej muszą być dostarczane z pożywieniem.

Witamina A jest niezbędna do przebiegu prawidłowego rozwoju, do funk-cjonowania narządu wzroku i skóry oraz zachowania optymalnej odporności or-ganizmu. Prowitamina A wytwarzana jest w organizmie człowieka z β-karotenu.

W niedoborze witaminy A występuje niedowidzenie o zmroku, zmiany choro-bowe w rogówce, zmniejszona odporność, zahamowanie procesów wzrastania.

Z kolei witamina E zapobiega szkodliwym zmianom w tkankach i komór-kach. Niedobór witaminy E może spowodować osłabienie zdolności koncen-tracji, osłabienie mięśni szkieletowych, niedokrwistość, pogorszenie wzroku, bezpłodność.

Witaminy A, E i β-karoten uznawane są za element pierwszej linii obrony przed wolnymi rodnikami.

Witaminy te zmniejszają ryzyko rozwoju nowotworów i miażdżycy na-czyń, a konsekwencją ich braku jest zwiększona podatność na te choroby.

Witamina D odpowiada za zdrowie układu kostnego, zapewnia właściwy wzrost i zapobiega krzywicy u dzieci. Łącznie z wapniem jest niezbędna do zbudowania optymalnej szczytowej masy kostnej w wieku młodzieńczym, a w wieku starszym zapobiega rozwojowi osteoporozy.

Kolejną witaminą rozpuszczalną w tłuszczach jest witamina K, która po-prawia krzepliwość krwi, zatem rany i zadrapania przestają szybko krwawić.

Nadmierne spożywanie wymienionych wyżej witamin może również wy-wołać poważne zaburzenia w organizmie. Nadmiar witaminy A może spo-wodować uszkodzenie wątroby, zaburzenie widzenia, bóle głowy, mdłości, biegunkę, suchość i swędzenie skóry, wypadanie włosów i utratę apetytu. Po-wszechnym objawem hiperwitaminozy A jest zmęczenie i nieregularne mie-siączkowanie, ale może także wystąpić rozwój osteoporozy i powiększenie śledziony. Nadmierne spożycie witaminy A w ciąży może być przyczyną wad wrodzonych u dziecka. Beta-karoten podawany w dużych ilościach może spowodować żółtopomarańczowe zabarwienie skóry.

59

Nadmierne spożycie witaminy D zdarza się rzadko i może nastąpić wsku-tek nadmiernego przyjmowania suplementów zawierających tę witaminę.

Prowadzi to do odkładania wapnia w tkankach naczyń krwionośnych oraz nerkach, a także opóźnienia rozwoju u dzieci. Na przykład zbyt wysokie spo-życie wapnia z suplementów, równocześnie z wysokim spospo-życiem witami-ny D z suplementów, może powodować powstawanie kamieni nerkowych i uszkodzenie nerek.

Syntetycznie rolę, jaką spełniają w organizmie witaminy rozpuszczalne w tłuszczach, przedstawiono w tabeli 1.

3.2. Witaminy rozpuszczalne w wodzie

Do grupy tej zalicza się witaminy z grupy B, jak B₁, B₂, B₆, B₁₂, PP oraz wi-taminę C i foliany. Witaminy te nie mogą być magazynowane przez dłuższy czas w organizmie, dlatego konieczne jest ich dostarczanie z dietą każdego dnia. Nadmiar witamin rozpuszczalnych w wodzie (z grupy B i witamina C) jest wydalany z organizmu, toteż rzadko występuje zagrożenie ich przedaw-kowania.

Aktualnie wiadomo, że spożywanie substancji odżywczych wywiera znaczny wpływ na nastrój, zachowanie i czynności umysłowe, co zawsze jest zauważane szybciej niż fizyczne objawy niedoboru. Niedoborowe żywienie ma wpływ zarówno na budowę, jak i na działanie mózgu i systemu nerwo-wego, rzutuje też na pamięć, nastrój i proces uczenia się. Niektóre składni-ki odżywcze, w tym witaminy B₁, B₂, B₆, B₁₂, foliany i witamina C, pełnią funkcje pomocnicze przy wytwarzaniu neuroprzekaźników (tzn. substancji wydzielanych przez podstawowe jednostki mózgu nazwane neuronami, albo komórkami nerwowymi).

Z kolei rozpuszczalna w wodzie witamina C (kwas askorbinowy) stymu-luje syntezę kolagenu, utrzymuje prawidłowy stan skóry i błon śluzowych, ułatwia gojenie się ran, zwiększa odporność komórek na zakażenia i uszko-dzenia. Skutkiem jej braku jest zmniejszenie odporności organizmu oraz po-datność na choroby. Witamina C posiada właściwości przeciwutleniające, za-pobiega uszkodzeniom naczyń krwionośnych oraz niekorzystnym zmianom w pierwszych stadiach rozwoju nowotworu.

Kwas foliowy natomiast jest witaminą, o której znaczeniu wiedza w ostat-nich latach wzrosła. W dużej mierze wpływa on na prawidłowy rozwój ukła-du nerwowego płoukła-du w łonie matki, a niedobory powoukła-dują poważne zmiany rozwojowe. Kwas foliowy bierze również udział w wytwarzaniu krwinek czerwonych w szpiku kostnym. Są także naukowe doniesienia stwierdzające mniejszą liczbę zachorowań na chorobę wieńcową serca przy dostatecznym spożyciu kwasu foliowego.

Funkcje witamin rozpuszczalnych w wodzie podano w tabeli 2.

60