Витамин К

Витамин К – представитель класса жирорастворимых витаминов. Его еще называют антигеморрагическим витамином. Этот витамин влияет на коагуляцию (свертывание крови), предупреждает развитие геморрагий (кровотечений) и обеспечивает гемостаз (остановку кровотечения). Наряду с этим витамин влияет на состояние костно-мышечной системы и внутренних органов.

История открытия

Открытие витамин К началось в 1929 г. Тогда датский ученый Х. Дам проводил серию опытов на цыплятах. В одном из опытов цыплята принимали пищу, лишенную холестерина. Бесхолестериновая диета не пошла птицам впрок. Вскоре у них появились кровоизлияния под кожу и в мышцы.

Поначалу Дам  предположил, что виной всему холестерин, точнее – его отсутствие. Ведь это вещество может играть не только отрицательную, но и положительную роль – все зависит от плотности. Высокоплотный холестерин наряду с другими важнейшими функциями укрепляет сосудистые стенки. Однако добавление холестерина в пищу цыплятам проблем не решило – геморрагии не исчезли.

Точно так же они не исчезли после добавления в пищевой рацион рыбьего жира и дрожжей – продуктов, богатых витамином А, D, группы В. Зато после скармливания цыплятам зерен злаков геморрагические очаги  чудесным образом  рассосались.

После этого был сделан логичный вывод, что злаки содержат некое вещество, ответственное за коагуляцию крови.  Судя по всему, это вещество содержится не только в злаках, но и во многих других растительных продуктах.

Данное вещество причислили к группе витаминов. Новый витамин был описан в немецкой научной литературе, где его представили как витамин коагуляции (нем. Koagulationsvitamin). От термина «коагуляция» пошло его обозначение – вит. K.

В ходе последующих опытах над цыплятах Дам подтвердил важное значение витамин К в свертывании крови. У цыплят с дефицитом этого витамина была отмечена низкая активность протромбина, плазменного белка, обеспечивающего формирование тромба.

В 1936 г. вит. K был впервые получен из листьев люцерны. Это вещество назвали Филлохиноном. В этом же году ученым вновь удалось получить вит. К, но уже из другого сырья – из гниющей рыбьей муки. Новое соединение получило название Менахинон. Его обозначили как вит. К₂, а Филлохинон – как К₁.

В 1940-х г. было установлено, что многие заболевания, протекающие с  нарушением коагуляции, в  т.ч. и геморрагическая болезнь новорожденных, обусловлены дефицитом вит. K. В это же время определили молекулярную структуру, физические, химические и биологические свойства разновидностей витамина.

За это Дам и некоторые другие ученые, внесшие вклад в открытие и изучение вит. К, в 1943 г. были удостоены Нобелевской премии. В 1970-х г. ученые более подробно изучили некоторые функции витамина, в частности, его роль в синтезе протромбина и других белков (протеинов)  в печени.

Свойства

Представлен несколькими разновидностями, витамерами, веществами со сходными свойствами. В настоящее время известно семь витамеров К, которые  обозначают как К_1-7. Все они являются полициклическими ароматическими кетонами, производными 2-метил-1,4-нафтохинона.

Имеют примерно одинаковую молекулярную структуру, в основе которой лежит метилированный нафтохиноновый комплекс. Разница между витамерами лишь в составе боковых алифатических цепей. Все витамеры К оказывают на организм сходное действие, заключающееся в усилении коагуляции крови и предупреждении возникновения геморрагий.

 

Витамер	Название
К1	Филлохинон, (2-метил-3-[(2E)-3,7,11,15-тетраметилгексадек-2-ен-1-ил]нафтохинон)
К2	Менахинон, 2-метил-3-дифарнезил-1,4-нафтохиноном
К3	Менадион, 2-метилнафталин-1,4-дион
К4	Ацетил Менадиона или 2-метил-1,4-нафтогидрохинон
К5	2-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон
К6	2-метил-1,4-диаминонафтохинон
К7	3-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон

 

Из всех семи витамеров только два являются продуктами естественного происхождения. Это приведенные выше К₁ и К₂, «люцерновый» Филлохинон и «рыбный» Менахинон. Остальные пять, К₃-К₇ получены синтетическим путем, и в природе не встречаются. Вит. К₃ (Менадион) можно рассматривать как предшественник или провитамин вит. К₂ (Менахинона).

Представляет собой жидкость светло-желтого цвета с температурой кристаллизации – 20⁰С и с температурой кипения 115-145⁰С. Вит. К₂ – это кристаллы желтого цвета с температурой плавления 54⁰С, а вит. К₃ – кристаллы лимонно-желтого цвета со специфическим запахом и температурой плавления 160⁰С.

Все химические соединения, относящиеся к вит. К, почти не растворяются в воде, но растворяются в жирах, в этиловом спирте и в органических растворителях (ацетон, диэтиловый эфир, гексан, бензол). Нестойки во внешней среде, и легко разрушаются под действием ультрафиолетовых лучей, кислот и щелочей.

В 1943 г. советскими учеными было получено химическое производное Менахинона – Менахинона натрия бисульфит.  В отличие от жирорастворимого, новый препарат, получивший наименование Викасол,  был водорастворимым.

Это позволило его применять в медицинской практике в виде растворов для внутримышечных и внутривенных инъекций, а также в виде таблеток для приема внутрь  при различных заболеваниях, сопровождающихся геморрагическим синдромом.

Физиологическое действие

В физиологическом плане витамин K является анаболиком – он формирует положительный энергетический баланс, и участвует в биосинтезе многих белковых веществ. Одним из таких веществ является протромбин, белок, синтезируемый печеночными клетками, гепатоцитами.

Протромбин или плазменный фактор II – один из основных элементов т.н. коагуляционного гемостаза, сложной системы остановки кровотечения. Эта система  включает в себя множество биологически активных веществ, именуемых факторами. В ходе ферментативных реакций протромбин трансформируется в тромбин.

В свою очередь, тромбин воздействует на другой печеночный белок, фибриноген, из которого образуется фибрин в виде сгустка, закупоривающего просвет сосуда.

Помимо этого витамин K способствует образованию тромбоцитов, и это усиливает его гемостатическое действие. А еще он укрепляет стенки кровеносных сосудов, снижает их проницаемость для форменных элементов крови, и тем самым препятствует возникновению геморрагий.

Наряду с фактором II этот витамин стимулирует и некоторые другие плазменные факторы, в частности, фактор III, более известный как тромбопластин. Этот фактор образуется различных в тканевых структурах, в т.ч. и в сосудистых стенках, и тоже обеспечивает коагуляцию крови.

А вот на состояние фактора VIII или антигемофильного фактора вит. К никак не влияет. Поэтому при гемофилии А он бесполезен. Зато этот витамин эффективен при геморрагической болезни новорожденных – угнетении факторов II, VII, IX и X. А еще он уменьшает кровопотерю при травмах, после операционных вмешательств, у женщин – во время менструаций и в родах.

Анаболическое и гемостатическое действие вит. К проявляется еще и тем, что он способствует ускоренному заживлению и рассасыванию на коже и на слизистых оболочках различных патологических элементов воспалительного, травматического или инфекционного происхождения – ран, изъязвлений, геморрагий.

Антигеморрагический эффект у витамин K, хоть и является основным, но далеко не единственным. Этот витамин еще позитивно влияет на состояние опорно-двигательного аппарата. Он стимулирует т синтез белка остеокальцина, который входит в состав костей, связок и сухожилий.

Также вит. К усиливает действие вит. D и кальция, направленное на укрепление костной ткани. Поэтому вит. К в детском и в юношеском возрасте обеспечивает правильное формирование костного скелета, а в пожилом и старческом препятствует развитию остеопороза, снижает риск спонтанных (самопроизвольных ) костных переломов.

Помимо этого вит. К регулирует синтез многих видов белков-переносчиков, обеспечивающих транспорт питательных веществ в клетки тканей.  При его участии из аминокислот образуются  многие белковые вещества, входящие в структуру миокарда, легочной ткани, почек. Благодаря  вит. К эти органы имеют полноценную структуру и правильно функционируют.

Вит. К в значительной степени повышает мышечную силу и выносливость. Это достигается двумя путями. Во-первых, как анаболик он усиливает синтез мышечных белков. А во-вторых, он  повышает устойчивость организма к гипоксии, к дефициту кислорода. Устойчивость к гипоксии достигается благодаря тому, что вит. К стимулирует анаэробное дыхание – окисление органических веществ без участия атомов кислорода.

Сила и выносливость, устойчивость к гипоксии, стимуляция сердечной деятельность – все это повышает резервные силы организма, помогает приспособиться к неблагоприятным условиям внешней среды. Вит. К влияет не только на скелетные, но и на гладкие мышцы – нормализует их тонус и сокращения.

Со стороны ЖКТ (желудочно-кишечного тракта) его действие проявляется тем, что пищевой комок плавно продвигается и качественно переваривается. Дополнительный фактор, улучшающий пищеварение – вит. К положительно влияет на кишечную микрофлору, и помогает ей выжить в условиях гипоксической кишечной среды.

У женщин нормализация маточного тонуса предотвращает неприятные болезненные ощущения во время менструаций, а в родах предупреждает родовые травмы. Вит. К угнетает образование интерлейкинов. Эти биологически активные вещества синтезируются клетками-макрофагами и лимфоцитами.

Они ответственны за развитие патологических воспалительных и аутоиммунных реакций, угнетают иммунитет, и формируют признаки старения. Таким образом, вит. К оказывает противовоспалительное и омолаживающее действие. Кроме того, этот витамин непосредственно стимулирует иммунитет, обладает антибактериальными и обезболивающими свойствами.

Наряду с белками вит. К способствует образованию сфинголипидов. Эти жироподобные вещества входят в состав клеточных мембран, миелиновой оболочки нервных волокон и нервных контактов (синапсов).

Это обеспечивает полноценное проведение импульсов по нервным волокнам, и клинически проявляется улучшением мыслительных функций, памяти. А еще он нормализует уровень глюкозы в крови и препятствует развитию сахарного диабета.

Витамин K положительно влияет практически на все органы, и печень не является исключением. Он защищает печень от действия многих токсических соединений. Один из токсинов, афлатоксин, продуцируют некоторые разновидности плесневых грибков.

Этот сильный яд оказывает канцерогенное действие – способствует развитию некоторых видов злокачественных новообразований, в частности, рака желудка, печени, тонкого кишечника.

Другой токсин – кумарин. Вообще, кумарины представлены разнообразными химическими соединениями, и присутствуют во многих растениях, пищевых продуктах, лекарствах. В  небольших, физиологических  количествах кумарины оказывают терапевтическое действие. Они являются антагонистами вит. К – снижают количество протромбина, и тем самым препятствуют образованию тромбов и разжижают кровь.

Однако в массивных дозировках кумарины поражают печень, полностью угнетают синтез протромбина гепатоцитами. Это может привести к гибели от массивных кровотечений.  Чтобы понять всю опасность этих явлений, достаточно привести тот факт, что кумарин входит в состав крысиного яда.

Витамин K нейтрализует эти и другие яды, и способствует их выведению из организма. Тем самым он обеспечивает защиту печени и предупреждает развитие злокачественных опухолей. Есть данные, согласно которым при уже имеющихся злокачественных онкозаболеваниях вит. К повышает эффективность действия рентгеновских лучей на атипичные клетки.

Суточная потребность

В значительной степени зависит от пола и от возраста.

Категория	Возраст	Норма, мкг
Грудные дети	До 6 мес.	5
	6 мес. – 1 год	10
Дети	1-3 года	15
	4-6 лет	20
	7-10 лет	30
Мужчины	11-14 лет	45
	15-18 лет	65
	19-24 лет	70
	25-50 лет	80
	Старше 51 года	80
Женщины	11-14 лет	45
	15-18 лет	55
	19-24 лет	60
	25-50 лет	65
	Старше 51 года	65
	Беременные	65
	Кормящие	65

 

Еще один фактор, влияющий на суточную потребность – это масса тела. Считается, что на 1 кг массы требуется 1 мкг вит. К.

Причины и признаки дефицита

В отличие от многих других витаминов гиповитаминоз К – довольно редкое явление.  При удовлетворительном питании человек получает до 300 мкг вит. К в сутки, что намного больше суточной нормы. Поэтому недостаток вит. К в пищевых продуктах вряд ли является причиной его дефицита.

Основная причина – болезни ЖКТ. Ведь значительная  часть необходимого нам вит К синтезируется кишечной микрофлорой. Поэтому дисбактериоз при кишечных заболеваниях  приведет к дефициту витамин K. То же самое будет отмечаться после продолжительного приема антибиотиков, сульфаниламидов, уничтожающих не только патогенную, но и физиологическую бактериальную флору кишечника.

При воспалительных заболеваниях кишечника, протекающих по типу энтероколитов, всасывание вит. К кишечной слизистой будет ограничено. Также всасывание витамина затрудняется после приема слабительных средств. То же самое отмечается после приема некоторых лекарств, алкоголя, пищи, содержащей синтетические ингредиенты (красители, ароматизаторы, консерванты).

Характер питания тоже в значительной степени влияет на усваивание этого витамина. Витамин K – жирорастворимый, и поэтому хорошо всасывается в сочетании с жирной пищей – сливочным маслом, мясом молоком и молочными продуктами. Постная вегетарианская диета будет сопровождаться дефицитом этого витамина.

Всасывание этого витамина зависит от состояния желчевыводящей системы. Болезни печени, желчного пузыря, поджелудочной железы (вирусные гепатиты, цирроз, холециститы, панкреатиты) провоцируют гиповитаминоз К. Особенно тяжело сказывается на обмене витамин K печеночная патология.

Здесь создается порочный замкнутый круг – при болезнях печени снижается количество вит. К, а дефицит влечет за собой дефицит протромбина.

Довольно часто гиповитаминозом К страдают тяжелые больные, которые из-за тяжести состояния вынуждены получать парентеральное питание в виде глюкозы, смесей аминокислот, жировых эмульсий. Все эти продукты поступают в организм внутривенно, минуя ЖКТ. При этом кишечная микрофлора не получает пищи, как при обычном питании, и погибает.

Прием препаратов-антагонистов также способствует снижению количества витамин K. Прежде всего, это антикоагулянты непрямого действия, упомянутые выше кумарины  (Варфарин, Неодикумарин), которые используются для разжижения крови в терапии и профилактике сердечно-сосудистых заболеваний.

Ацетилсалициловая кислота, угнетающая коагуляцию крови, также способствует дефициту вит. К. Среди других причин гиповитаминоза К – хронические промышленные и бытовые интоксикации, лучевая болезнь, злокачественные онкозаболевания и химиотерапия этих заболеваний.

Ведущее проявление гиповитаминоза К – геморрагический синдром, который включает в себя следующие симптомы:

• геморрагии в виде пятнистой или точечной сыпи на коже и на слизистых оболочках
• кровоточивость десен
• носовые кровотечения
• желудочные кровотечения в виде характерной рвоты «кофейной гущи»
• кишечные кровотечения, проявляющиеся диареей и меленой – черным дегтеобразным калом
• кровохарканье
• гематурия – примесь крови в моче
• у женщин – обильные менструации, маточные кровотечения.

Не обязательно все эти симптомы будут отмечаться в каждом конкретном случае. Проявления и степень выраженности геморрагического синдрома при гиповитаминозе К зависят от причин и от величины дефицита протромбина печени.

При тяжело протекающих гиповитаминозах кровотечения могут принять угрожающий жизни, и даже фатальный характер. Наряду с геморрагическим синдромом при гиповитаминозе К будет нарушена функция других систем – сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной, пищеварительной.

У малышей дефицит вит. К проявляется геморрагической болезнью новорожденных. Болезнь заявляет о себе в течение нескольких первых суток, реже – месяцев  жизни кожными и слизистыми геморрагиями, гематомами, меленой, «кофейной Гущей», кровотечениями из пупочной ранки. В большинстве случаев прогноз благоприятный, но он ухудшается при кровоизлияниях во внутренние органы и в головной мозг ребенка.

Причины могут быть как со стороны матери, так и со стороны плода. Со стороны матери – болезни печени и ЖКТ, прием антикоагулянтов и антибиотиков во время беременности, осложненная беременность и ранние роды, А со стороны плода это пороки развития ЖКТ, печени.

Источники поступления

Витамин K поступает в организме в составе пищевых продуктов или синтезируется микрофлорой кишечника. Причем вит. К₁ и К₂ поступают в составе пищи, а микрофлора синтезирует только вит. К₂, Менахинон. Довольно много Менахинона находится в продуктах животного происхождения, а также в сое.

Филлохинон, наоборот, в основном  содержится в растительной пище. Его много в листовых продуктах, в зелени – там, где много зеленого пигмента хлорофилла. Также он содержится в некоторых ягодах, овощах, но в значительно меньших количествах.

Продукт	Содержание, мкг/100 г
Петрушка	1640
Салат листовой	542
Кресс-салат	173
Шпинат	483
Заварка зеленого чая	969
Заварка черного чая	339
Капуста брокколи	206
Капуста белокочанная	76
Капуста пекинская	42,9
Капуста цветная	16
Зеленый лук	167
Репчатый лук	151
Соевые бобы	244
Соевое масло	198
Оливковое масло	167
Хлеб цельнозерновой	7,8
Кукурузные зерна	47
Телятина	159
Говядина	111
Говяжья печень	153
Баранина	148
Шиповник	88
Земляника	139
Киви	40,3
Чернослив	11
Виноград	14,6
Огурцы	39
Кабачки	29
Томаты	14

 

Метаболизм

Всасывание вит. К осуществляется в начальных отделах тонкого кишечника. Обязательное условие для всасывания – наличие желчных кислот. Всосавшийся витамин с током крови и лимфы направляется  в органы и ткани. В некоторых органах (печень, селезенка, миокард) происходит его избирательное накопление – кумуляция.

Сам по себе вит. К неактивен, но под действием печеночных ферментов-редуктаз он трансформируется в активные формы. Возможно взаимное превращение исходного вит. К и его продуктов обмена (метаболитов). В дальнейшем вит. К в виде метаболитов выводится с калом.

Взаимодействие с другими препаратами

Антикоагулянты, Ацетилсалициловая кислота, снотворные-барбитураты, гормоны-глюкокортикоиды, гормональные контрацептивы, антибиотики и сульфаниламиды – все эти препараты угнетают действие вит. К. То же самое касается алкоголя.

Вит. К стимулирует действие вит. D, и способствует всасыванию кальция. Вит. В₂ активирует вит. К и усиливает его действие. А вот витамин Е ухудшает всасывание вит. К в кишечнике. Поэтому сочетание этих витаминов нежелательно.

Признаки гипервитаминоза

Несмотря на то что вит. К способен кумулировать, признаки гипервитаминоза наблюдаются крайне редко. Причины – массивное поступление синтетического Викасола. В основном гипервитаминоз наблюдается у детей. Он проявляется гемолитической анемией, желтухой и повышением уровня печеночных ферментов, двигательным беспокойством, кожной сыпью.

Взрослые при гипервитаминозе К жалуются на:

• головную боль
• головокружение
• потливость
• тошноту
• покраснение кожи или желтуху с потливостью
• ощущение сердцебиения
• повышение артериального давления.

При избыточном поступлении вит. К повышается риск тромбоэмболических осложнений. При первых же признаках гипервитаминоза подтвержденных лабораторными данными,  прием Викасола и продуктов, богатых вит. К, прекращают. Принимают лечение, направленное на устранение симптомов гипервитаминоза.