Зрение

Упражнения, снимающие утомление глаз.
1. Выполняется сидя. Крепко зажмурить глаза на 3-5с, а затем открыть их на

3-5с. Повторить 6-8 раз.
Упражнение укрепляет мышцы век, способствует улучшению кровообращения и расслаблению мышц глаз.
2. Выполняется сидя. Быстро моргать в течение 1-2минуты.
Упражнение способствует улучшению кровообращения.
3. Выполняется стоя. Смотреть прямо перед собой 2-3с. Затем поставить палец руки на расстоянии 25-30 см. от глаз, перевести взор на кончик пальца и смотреть на него 3-5с. Опустить руку, повторить 10-12раз.
Упражнение снимает утомление глаз, облегчает зрительную работу на близком расстоянии. Тем, кто пользуется очками, надо выполнять упражнение, не снимая их.
4. Выполняется сидя. Тремя пальцами каждой руки легко нажать на верхнее веко, спустя 1-2с. снять пальцы с века. Повторить 3-4раза.
Упражнение улучшает циркуляцию внутриглазных жидкостей. 5. Для страдающих близорукостью рекомендуется упражнение с меткой на стекле . Для его выполнения на оконном стекле укрепить круглую метку (или начертить круг фломастером), встать у окна на расстоянии 30-35см. и поочередно переводить взгляд то на метку на стекле, то на удаленные предметы (дом, дерево).
Телевизионные передачи лучше смотреть, находясь от экрана на расстоянии не ближе 2,5 метра. Желательно, чтобы комната в это время была умеренно освещена.

1.4.Каротиноиды, витамин А, биологическая активность витамина А.

1.4.1. Каротиноиды.

Каротиноиды (от лат. Carota – морко и греч. Eidos – вид), природные пигменты от желтого до красно – оранжевого цвета, синтезируемые бактериями, водорослями, грибами, некоторыми губками, кораллами и др. организмами; обуславливают окраску цветов и плодов.

Представляют собой полинасыщенные соединения терпенового ряда, построенные преимущественно по одному структурному принципу: по концам первой полиеновой цепи, состоящей из 4 изопреноидных остатков, расположены циклогексеновые кольца, или алифатические изопреноидные остатки. В большинстве случаев содержат в молекуле 40 атомов углерода. Подразделяются на каротиноидные углеводороды, С40- ксантофиллы, гомо-, апо-, и нор- каротиноиды. Свойства некоторых каротиноидов приведены в таблице:

Таб. 3
Свойства некоторых каротиноидов.
| Соединение |Т пл. |Адсорбция видимого света |Природные |
| | | |источники. |
| | |Р-ритель | | |
| -Каротин |182-18|C6H14 |425, 450 (2592), 476 |Морковь, клевер, |
| |4 |CHCl3 |465, 493 |люцерна, плоды |
| | | | |шиповника. |
| -Каротин |178 |C6H14 |420, 442 (2800), 472 |Морковь, клевер, |
| | |CHCl3 |432, 457, 485 |люцерна, плоды |
| | | | |шиповника. |
| -Каротин |153 |C6H14 |431, 462 (3100), 494 |Морковь, клевер, |
| | |CHCl3 |443, 470, 502 |люцерна, плоды |
| | | | |шиповника. |
| -Каротин |196 |C6H14 |414, 439 (2900), 470 |Морковь, клевер, |
| | |C6H6 |425, 451, 481 |люцерна, плоды |
| | | | |шиповника. |
|Ликопин |174 |C6H14 |447, 471 (3450), 501 |Томаты |
| | |CHCl3 |458, 484, 518 | |

Из растительных материалов каротины могут быть выделены экстракцией органическими растворителями, не содержащими пероксидов, на рассеянном свету в инертной атмосфере с последующим омылением и хроматографическим разделением.

Каротиноидные углеводороды(каротины) – наиболее широко представлены в высших растениях. Основные - -, -, -, -, каротины и ликопин (формулы 1а-
1d соответственно). Все они хорошо растворимы в CHCl3, CS2 и бензоле, хуже
– в эфире, гексане, жирах и маслах. Легко присоединяют кислород воздуха, неустойчивы на свету и при нагревании в присутствии кислот и щелочей. С раствором SbCl3 в CHCl3 дают характерное синее окрашивание (
590нм.).

1a R=R’=A; 1б R=A. R’=Б; 1в R=A. R’=В; 1г R=R’=Б;
1д R=R’=В; 1е R=Г. R’=Д; 1ж R=R’=Е; 1з R=Г. R’=А

- Каротин – темно-рубиновые кристаллы, в природе распространен в виде наиболее стабильного транс-изомера по всем двойным связям. В растворах под воздействием света, при нагревании или добавлении йода частично изомеризуются в цис- изомеры. При воздействии О2 или нагревании в присутствии воздуха - каротин постепенно окисляется и обесцвечивается;
Продуктами окисления являются эпоксиды (например, 5,6-эпокси- и 5,8-эпокси-
-каротины) и производные -ионона.
Гидрирование в присутствии катализатора приводит к частичному или полному восстановлению двойных связей. –Каротин может быть выделен экстракцией сухой моркови, люцерны, гречихи, пальмового масла и других растительных материалов. В промышленном масштабе его получают микробиологическим путем с помощью гетероталлического, мукорового гриба Blakeslea trispora, используя отходы крахмально – паточного производства или мукомольной промышленности
(кукурузная, соевая мука), а также синтетически из производных витамина А по схеме:

a-Каротин – красные кристаллы; содержится в тех же растениях, что и
- -каротин, но в значительно меньшем количестве (до 25% от содержания - каротина). При нагревании с этилатом натрия частично превращается в - каротин; ([а]D +315 ).
Ликопин – кристаллы красно – фиолетового цвета. Красящее вещество томатов.
Содержатся также в плодах многих родов растений; могут быть выделены из томатов или получены синтетическим путем.

Каротиноиды в природе встречаются как в свободном состоянии, так и в виде гликозидов, каротинпротеинов или эфиров, образованных с одной или более молекулами жирных кислот. Впервые каротины были выделены из стручков перца, позже – из желтой репы и моркови Daucus carota, откуда и получили свое название. Среди растений каротиноиды в наибольшем количестве содержатся в абрикосах (50-100мкг/г), моркови (80-120 мкг/г), листьях петрушки (100мкг/г).

Качественно и количественно каротиноиды определяют по интенсивности максимума поглощения света в видимой области, а также с помощью хроматографии.

В организме животных каротиноиды не синтезируются, а поступают с пищей. Каротиноиды, имеющие в своем составе хотя бы одно кольцо А (см. ф-лу
1), являются предшественниками витамина А. Превращение в организме этих каротиноидов, содержащих 40 атомов С, в витамин А с 20-ю атомами осуществляется расщеплением молекулы каротина по центральной двойной связи или ступенчатым расщеплением, начиная с конца молекулу. Наибольшей А- витаминной активностью обладает - каротин (условно ее принимают равной
100%), активность а – каротина –53%, -каротина – 48%.
Каротиноиды участвуют в фотосинтезе, транспорте кислорода через клеточные мембраны, защищают зеленые растения от действия света; у животных стимулируют деятельность половых желез, у человека повышают иммунный статус, защищают от фотодерматозов, как предшественники витамина А играют важную роль в механизме зрения; природные антиоксиданты.

Каротиноиды используют в качестве промышленно – пищевых красителей, прокомпонентов витаминного корма животных, в медицинской практике – для лечения пораженных кожных покровов.

1.4.2. Биодоступность каротиноидов.

Здесь дан анализ поэтапного процесса усвоения каротиноидов в животном организме в зависимости от различных факторов внешней и внутренней среды.

Каротиноиды являются природными веществами, биосинтез которых осуществляется растениями и некоторыми микроорганизмами. Человек и животные не способны их синтезировать и должны регулярно получать их с пищей, так как каротиноиды выполняют в организме целый ряд жизненно-важных функций . В настоящее время убедительно показано, что каротиноиды обладают и другими ценными специфическими свойствами, не связанными с А-витаминной активностью. В живых организмах они действуют как фотопротекторы и антиоксиданты, на молекулярном и клеточном уровне предотвращают трансформации, индуцированные окислителями, генотоксическими веществами, рентгеновским и УФ-излучением. Поддерживают стабильность генома и резистентность организма к мутагенезу и канцерогенезу.

Известно около 600 различных каротиноидов, из них только 10% обладают про-А-витаминной активностью. Наиболее распространенным в природе и хорошо изученным является бета-каротин. Он составляет 20-30% от суммы природных каротиноидов. Все исследования по биодоступности и метаболизму каротиноидов проведены в основном с использованием бета - каротина. Симметричная структура молекулы, состоящая из двух остатков А с сопряженной системой пи- связей, делает его уникальным с химической и биологической точек зрения.

В организме взрослого человека в среднем содержится 100-200 мг бета-каротина, из них 80% депонируется в жировой ткани, 10% - в печени, около 1% содержится в плазме и 9% - в других органах и тканях
(надпочечники, репродуктивные органы, мозг, легкие, сердце, почки, селезенка). Эпидемиологические и экспериментальные исследования убедительно показали, что снижение потребления и усвоения бета-каротина, низкий уровень его в плазме повышают риск возникновения рака, катаракты, сердечно-сосудистых и некоторых дегенеративных заболеваний.
Биодоступность препаратов и пищевых добавок каротиноидов в основном оценивают классическим методом по концентрации их в плазме крови.
Сложности при экспериментальном исследовании каротиноидов возникают из-за отсутствия надежной животной модели, а также из-за этических ограничений по использованию изотопных методов исследования и модельного гиповитаминоза у людей.

В настоящее время известно, что усвоение каротиноидов происходит в несколько этапов: микронизация и эмульгирование в желудочно-кишечном тракте, всасывание в тонком кишечнике, частичная биоконверсия бета- каротинов в ретинол, транспорт бета-каротина через лимфатическую систему и воротную вену в печень, а затем в кровь и распределение по органам и тканям.
Рассмотрим подробнее этапы усвоения каротиноидов и факторы, влияющие на них.

1.4.3. Микронизация и эмульгирование.

Микронизация и эмульгирование происходят в процессе переваривания пищи в желудочно-кишечном тракте. Убедительно показано, что биодоступность бета-каротиноидов из соков, овощей (особенно сырых) невысокая по сравнению с чистым препаратом. Например, биодоступность бета-каротиноидов из моркови составляет 10-20%, из брюквы - 0,1% от чистого бета-каротина. Это объясняется тем, что каротиноиды в растениях, в том числе в овощах, находятся в комплексе с белками, что затрудняет их высвобождение. Для повышения высвобождения необходима предварительная кулинарная обработка
(измельчение, пропаривание, щадящее подогревание, но не слишком сильное во избежание изомеризации с потерей биологической активности). При использовании препаратов или пищевых добавок на основе чистого бета- каротина в виде напитков, масляных растворов или суспензий с размером частиц 2-3 микрона можно достичь высокой степени усвоения, если не использовать комплексообразующие вещества. Каротиноиды, являясь липофильными веществами, плохо всасываются без эмульгирования.
Эмульгирование каротиноидов, как и липидов, происходит в тонком кишечнике в присутствии желчных кислот с образованием липидных мицелл.
Жиры, стимулируя желчевыделение и образование липидных мицелл, повышают биодоступность бета-каротина

1.4.4. Всасывание или абсорбция.

Каротиноиды всасываются в тонком кишечнике путем пассивной абсорбции при контакте липидных мицелл с клеточной мембраной кишечного эпителия. Бета-
Каротин появляется в лимфе одновременно с вновь абсорбированным жиром.
Предполагают, что каротиноиды и липиды вместе транспортируются через мембрану и внутри клеток слизистой оболочки тонкого кишечника.

Всасывание нарушается при дефиците цинка, фолиевой кислоты, белково- энергетическом истощении организма , не всосавшиеся в слизистой тонкого кишечника, выводятся из организма в неизменном виде с фекалиями. По количеству выделившихся каротиноидов также иногда судят о степени их биодоступности. В слизистой тонкого кишечника происходит частичное ферментативно регулируемое превращение Каротиноидов в ретинол.

1.4.5. Транспорт бета-каротина из слизистой кишечника в печень.

У людей транспорт бета-каротина из кишечника осуществляется исключительно липопротеинами, они переносят бета-каротин из кишечника через лимфатическую систему в грудной проток. Липопротеинлипаза гидролизует триглицеридное ядро хиломикрона с образованием хиломикронных остатков, которые захватываются печенью, где и депонируются. Дефицит липопротеинов может лимитировать транспорт бета-каротина.

1.4.6.Транспорт Каротиноидов из печени в кровь.

У людей из печени в кровь Каротиноиды транспортируется липопротеинами низкой плотности и частично липопротеинами высокой плотности.

1.4.7. Биоконверсия Каротиноидов.

Биоконверсия или превращение каротиноидов в витамин А в организме происходит по двум механизмам: путем расщепления молекулы по центральной пи- связи с образованием ретинола или эксцентрическим расщеплением по периферическим пи-связям с образованием ano-каротиналей и ретиноевых кислот. Биоконверсия основной массы каротиноидов происходит по первому механизму, поэтому рассмотрим его подробнее на примере бета-каротина и под термином "биоконверсия" в дальнейшем будем подразумевать превращение бета- каротина в ретинол.

Абсорбированный бета-каротин в слизистой тонкого кишечника подвергается окислительному расщеплению по центральной пи-связи под влиянием молекулы кислорода и фермента бета-каротин-15-15'-диоксигеназы с образованием ретиналя, который восстанавливается в ретинол в присутствии фермента ретинальдегидредуктазы. Образующийся ретинол этерифицируется насыщенными жирными кислотами в ретинилэфир, вероятно, с участием ацил-КоА и фермента ацил-КоА-ретинолтрансферазы. Степень и скорость биоконверсии регулируются активностью бета-каротина-15-15’-диоксигеназы и клеточным ретинол-связывающим белком. Возможно существование внутриклеточных транспортных механизмов, направляющих каротиноиды к расщепляющим ферментам.
Бета-каротин-15-15’-диоксигеназа расщепляет многие каротиноиды, включая бета-апо-каротинали, только с образованием ретиналя. Бета-каротин-15-15’- диоксигеназа (ДОГ) выделен из цитозоля кишечника и печени в 1965 г. и охарактеризован двумя независимыми группами. В очищенном виде он нестабилен, имеет оптимум pH 7,5-8,5, Km в интервале 2-10 мМ, ингибируется ионами железа, хелатирующими агентами и сульфгидрил-связывающими веществами. Активность ДОГ зависит от статуса витамина А и от содержания белков в пище. Она снижается при низком потреблении белков. Таким образом, расщепление Кд регулируется гомеостатически, поэтому даже при употреблении высокой дозы каротиноидов не наблюдается гипервитаминоза А. Выдвигается гипотеза, что процесс расщепления бета-каротина может регулировать клеточный белок, связывающий ретиноевую кислоту(КРКСБ) II типа, предотвращая избыточный синтез витамина А. Потребности организма в витамине
А в значительной мере удовлетворяются за счет каротиноиды пищи. У человека более 50% витамина А образуется из каротиноидов и, частично, из ретиноидов, содержащихся в мясных продуктах пищи в виде РЭ. РЭ абсорбируются слизистой кишечника и на ворсинках гидролизуются с образованием ретинола. Дальнейшее превращение ретинола в РЭ происходит аналогично выше рассмотренному процессу.

1.4.8. Транспорт РЭ в печень.

Ретинил эфиры, образовавшиеся из Каротиноиды и ретиноид, связываются с хиломикронами (ХМ) и транспортируются через лимфу в общий кровоток, где происходит липолитическое удаление триглицеридов. ХМ остатки, обогащенные холестерином и ретинилэфир(РЭ), практически полностью поступают в печень, по-видимому, путем рецепторного эндоцитоза. В печени происходит лизосомальная деградация остатков, гидролиз РЭ и последующая реэтерификация с образованием гепатических РЭ, главным образом в виде пальмитатов.
Печеночные РЭ депонируются в паренхимной и непаренхимной тканях печени, локализуясь в липидных каплях звездчатых клеток. Резервы витамина А в печени составляют около 90% от общего количества (200 мг) в организме.

1.4.9.Мобилизация витамина А из печени в кровь.

Из печени в кровь витамин А поступает после гидролиза РЭ в виде ретинола в комплексе с ретинолсвязывающим белком (РСБ) и преальбумином в эквимолярных соотношениях.
Мобилизация ретинола - регулируемый процесс, который контролируется, главным образом, скоростью синтеза и секреции РСБ. Дефицит ретинола специфически блокирует секрецию РСБ. Синтез и метаболизм РСБ находятся также под эндокринным контролем. РСБ синтезируется, секретируется паренхимными клетками печени и быстро комплексируется с ретинолом и преальбумином. . РСБ человека имеет мол. массу 21000-22000, состоит из одной полипептидной цепи, на которой имеется определенный участок для связывания 1 молекулы ретинола. . Дефицит белка и цинка в рационе задерживает синтез РСБ, а при дефиците РСБ нарушается мобилизация ретинола из печени и выход его в кровь. В норме содержание РСБ в крови взрослых мужчин - 47 мкг/мл, у женщин - 42 мкг/мл. В транспорте ретинола вместе с
РСБ участвует преальбумин (мол. масса 53000) концентрация которого в крови взрослого составляет 200-300 мкг/мл. Предполагают, что преальбумин предохраняет РСБ от почечной фильтрации и экскреции с мочой. ПА также участвует в связывании и транспорте тиреоидных гормонов. РСБ обеспечивает солюбилизацию гидрофобных молекул ретинола, защиту их от окисления, транспорт и перенос ретинола в ткани. По-видимому, РСБ предотвращает мембрано-токсическое действие свободного ретинола. ретинола в свободном виде, в крови не обнаружен. Нормальные уровни ретинола в крови - 0,5-0,6 мкг/мл, что составляет 1% от общего количества, в других органах и тканях, не считая печень - около 9%. 90% витамина А в плазме находится в виде ретинола и 10% - в виде РЭ. Транспорт РЭ в крови осуществляется В- липопротеинами.
На уровень ретинола в плазме крови влияют физиологические, диетические
(пищевые), клинические и генетические факторы. При избыточном поступлении ретинола в организм наблюдается насыщение тканей, так называемый
"потолочный эффект" с явлениями токсичности.

1.4.10.Транспорт каротиноидов и ретинола в органы и ткани.
До настоящего времени нет ясности в механизмах переноса Каротиноиды во все ткани, кроме печени. Происходит ли транспорт их ХМ перед поступлением в печень или каротиноиды поступают в другие ткани из печени через кровь?
Неизвестны факторы, влияющие на поступление каротиноидов в ткани и рециклизацию их из тканей в кровь, а также механизмы мобилизации, биоконверсии и взаимопревращения каротиноидов, депонированных в печени и жировой ткани.
Ретинол поступает в органы и ткани с кровью в виде комплекса с РСБ и преальбумином. Предполагают, что рецепторы клеточных мембран воспринимают только комплекс ретинола с РСБ, а не свободный ретинол. В клетках ретинол ферментативно окисляется до ретиналя и ретиноевой кислоты. Ретиналь занимает ключевое положение в обмене А, необратимо окисляясь в ретиноевую кислоту или подвергаясь обратимому восстановлению в ретинол. Из различных тканей животных и печени человека выделены водорастворимые внутриклеточные белки, связывающие ретинол и ретиноевая кислота (КРСБ и КРКСБ) с мол. массой 14600, имеющие участок для связывания 1 молекулы ретинол или ретиноевая кислота. Белки имели гомологичную структуру, но отличались между собой по иммунологическим показателям и обладали ретиноид-лиганд- связывающей специфичностью. В то же время отличия КРСБ от РСБ были значительны. При исследовании распределения КРСБ в тканях крысы более высокие уровни его обнаружены в печени, почках и репродуктивных органах.
Ретинол и ретиноевая кислота выводятся из организма с мочой и фекалиями в виде глюкуронидов или продуктов декарбоксилирования.

Страницы: 1, 2, 3, 4