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《30种重大疾病:认识与干预的重大转折》——维生素缺乏症(1)

已有 3609 次阅读 2022-3-21 22:29 |个人分类:医学史话|系统分类:科普集锦

 一、概述

所谓维生素缺乏症,指的是由于长期缺乏某种(或某些)维生素而引起的一系列疾病。或许有人会问,维生素缺乏症是重大疾病吗?为了说明这个问题,我们先看看什么是维生素,它包括哪些种类?维生素缺乏症包括哪些疾病?

(一)维生素的发现与种类

1. 维生素发现的医学进步价值

2012年,在维生素发现100周年之际,世界各地纷纷举办纪念活动。匈牙利赛格德大学为此举办国际会议;日本在通天阁举办特别亮灯活动;中国营养学会在上海召开“1912-2012维生素百年纪念研讨会”,一同纪念维生素的发现与发展及其对人类生命健康的贡献。

(1)维生素的命名:1911年,英国生物化学家弗雷德里克·哥兰·霍普金斯(Frederick Gowland Hopkins,1861-1947)提出,在动物和人类的饮食中有一种未知结构的“辅助食物因子”,尽管从数量上看比当时已知的食物因子如蛋白质、脂肪、碳水化合物数量少得多,但对生命活动却非常重要。缺少了这些“辅助食物因子”,人类和动物就要生病。

基于以上研究和推论,1911年7月1日,在伦敦工作的波兰生物化学家C.丰克(Casimir Funk)把饮食中含有的未知其结构的“辅助食物因子”即某种特殊的有机化合物取名为 “vitamine”[拉丁语vita(生命)加上化学名称amine(胺)]。C.丰克还根据当时已有的一些有关营养不良类疾病的知识总结并发表了维生素理论。当时,科学家已经知道,在天然食物中,隐藏着至少3种未知其结构的“辅助因子”,缺少这些物质分别会产生3种疾病,即干眼病、脚气病、坏血病。C.丰克把这三种物质分别命名为维生素A、维生素B、维生素C,成为最早的维生素分类。

今天而言,维生素是维持人和动物机体健康所必需的一类营养素。它们绝大多数不能在体内合成,或者所合成的量难以满足机体的需要,必须由食物供给:一是存在于天然食物中;二是绝大多数不能在体内合成(维生素D、K等少数维生素例外);三是不是机体结构成分,不提供能量,但在调节物质代谢过程中起重要作用。

(2)诺贝尔奖谱写营养学辉煌:目前,人类所熟知的维生素已达几十种,并在研究的历史进程中与诺贝尔奖结下了不解之缘。从1928至1967年,已有17个诺贝尔奖来自维生素研究,也给营养科学的探索之路带来源源不断的动力。时至今日,维生素已经成为一个人人皆知的响亮名字,不断铸就生命的奇迹。 

  表25-1  17个诺贝尔奖获得者与维生素研究成果

奖项

获奖时间

获奖人

获奖原因

生理学或医学

1928

阿道夫·温道斯(德国)

在固醇类研究中发现维生素D

1929

克里斯蒂安·艾克曼(荷兰)

发现维生素B1

F.G.霍普金斯(英国)

发现促生长维生素

1934

G.R.迈诺特(美国)

发现维生素B12(贫血病的肝脏疗法)

W.P.墨菲(美国)

G.H.惠普尔(美国)

1937

阿尔伯特·森特·哲尔吉(匈牙利)

对维生素C和人体内氧化反应的研究

1943

C.P.H.达姆(丹麦)

发现维生素K

1967

乔治·沃尔德(美国)

缺乏维生素A导致夜盲的机理

化学

1937

沃尔特·诺曼·霍沃斯(英国)

合成维生素C

保罗·卡雷(瑞士)

合成维生素E,发现维生素AB的结构

1938

里夏德·库恩(德国)

发现维生素B2结构,合成维生素A,合成维生素B61939

1943

E.A.多伊西(美国)

发现维生素K的化学性质

1955

文森特·迪维尼奥(美国)

发现维生素H的化学结构

1957

亚历山大·R·托德(英国)

发现维生素B12的结构,因核苷酸和核苷酸辅酶研究获奖

1964

多罗西·克劳宣特·霍奇金(英国)

通过X射线分析出维生素B12、胰岛素、青霉素等分子构造

1965

罗伯持·伯恩斯·伍德沃德(英国)

合成维生素B12,阐释具有复杂 结构的天然有机分子结构

(3)抗击和预防疾病的“使者”:随着维生素研究的脚步,我们不仅发现单一维生素在医学中积极参与治疗某些生理病症中显著的医学价值,如今更着眼于探索多种维生素的组合与协调对人体所产生的积极意义。

过去研究表明,维生素在调节物质代谢、促进生长发育和维持生理功能等方面发挥着重要作用。但进一步研究发现,如果多种维生素混合摄取,彼此相互搭配使用,则更能够提高各自的功效,起到增强抵抗力、防治多种疾病的功效。

早一段,根据世界卫生组织(WHO)上海健康教育与健康促进合作中心展开的都市人亚健康大型网络调查发现,26-30岁人群重度亚健康比例达64.2%,一线城市重度亚健康率更高达91%。分析年轻人亚健康高发与中老年慢性病高发的社会问题:年轻人因为工作节奏的高要求及不规律的生活作息,造成身体无法吸收充分全面的营养;50岁以上人群的慢性疾病,往往伴随着营养消化吸收功能下降,抗氧化能力也变弱。专家建议,在日常生活中保证饮食规律、均衡搭配膳食,以满足多种维生素的摄入量。因此,日常膳食中所含有的多种维生素就好比“金钟罩”,可以帮助人类有效增强身体抵抗力、预防疾病的发生。

2. 维生素的种类

一般而言,维生素必须满足以下四个特点,我们称之为必需维生素:①外源性:人体自身不可合成(维生素D人体可以少量合成,但是由于较重要,仍被作为必需维生素),需要通过食物补充;②微量性:人体所需量很少,但是可以发挥巨大作用;③调节性:维生素必需能够调节人体新陈代谢或能量转变;④特异性:缺乏了某种维生素后,人将呈现特有的病态。

根据这4个特点,人类目前发现了下列维生素(包括脂溶性维生素和水溶性维生素):

(1)维生素A:维生素A有两种。一种是维生素A醇(retionl),是最初的维生素A形态(只存在于动物性食物中);另一种是胡萝卜素(carotene),在体内转变为维生素A的预成物质。富含维生素A的食物,有鱼肝油、动物肝脏、胡萝卜、黄绿蔬菜、蛋类、牛奶、奶制品、奶油、黄色水果等。

(2)维生素B1:又称硫胺素或抗神经炎素,主要存在于种子的外皮和胚芽中。米糠和麸皮中含量很丰富,在酵母菌中、瘦肉、白菜和芹菜中含量也较丰富。

(3)维生素B2:又叫核黄素,为黄素酶类的辅酶组成部分,在生物氧化的呼吸链中起递氢作用,对神经细胞、视网膜代谢、脑垂体促肾上腺皮质激素的释放和胎儿的生长发育亦有影响;碳水化合物,脂肪和氨基酸的代谢与核黄素密切相关。

(4)维生素B3:又称烟酸、尼克酸、维生素PP,参与体内脂质代谢,组织呼吸的氧化过程和糖无分解的过程。烟酸还可降低辅酶A的利用;通过抑制密度蛋白的合成而影响胆固醇的合成,大剂量尚可降低血清胆固醇及甘油三酯的浓度,且有周围血管扩张作用。

(5)维生素B4:又称胆碱,与肌醇(另一种维生素B)一起合作来进行对脂肪与胆固醇的利用。胆碱是少数能穿过“脑血管屏障”的物质之一,可通过此“屏障”进入脑细胞,制造帮助记忆的化学物质。胆碱似乎可以乳化胆固醇,避免胆固醇积蓄在动脉壁或胆囊中。富含胆碱的食物 蛋类、动物的脑、动物心脏与肝脏、绿叶蔬菜、啤酒酵母、麦芽、大豆卵磷脂。

(6)维生素B5:又名泛酸,名称来源自希腊语,意思是无所不在的酸类物质。富含泛酸的食物,如肉、未精制的谷类制品、麦芽与麸子、动物肾脏/心脏、绿叶蔬菜、啤酒酵母、坚果类、鸡肉、未精制的糖蜜。

(7)维生素B6:实际上是几种物质(吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺)的集合,彼此之间有密切的关系和相互的作用。富含维生素B6的食物:啤酒酵母、小麦麸、麦芽、动物肝脏与肾脏、大豆、美国甜瓜、甘蓝菜、废糖蜜(从原料中提炼砂 糖时所乘的糖蜜)、糙米、蛋、燕麦、花生、胡桃。

(8)维生素B7:又称生物素、辅酶 R、维生素 H。是合成维生素C的必要物质;对于脂肪和蛋白质的正常代谢作用是不可或缺的物质。富含生物素的食物 牛奶、水果、啤酒酵母、牛肝、蛋黄、动物肾脏、糙米。

(9)维生素B9:亦称为叶酸、维生素BC或维生素M。1941年H.K.Mitchell等人发现菠菜中有乳酸链球菌的一个因子,称作叶酸。1945年,R.B.Angier等人在合成蝶酰谷氨酸时,发现以上所有的因子都是同一种物质,并完成了结构测定。所以,叶酸又叫维生素B9、抗贫血因子、蝶酰谷氨酸等。

(10)维生素B12:又称钴胺素,间接参与胸腺嘧啶脱氧核苷酸合成。在体内需转化为甲基钻胺和辅酶B12使其具有活性,甲基钻胺参与叶酸代谢。

(11)维生素C:又叫抗坏血酸,主要来源为蔬菜与水果,如青菜、韭菜、塌棵菜、菠菜,柿子椒等深色蔬菜和花菜,以及柑桔、红果、柚子等水果均较高,野生的苋菜、苜蓿、刺梨、沙棘、猕猴桃、酸枣等含量尤其丰富。主要生理功能:①维持细胞的正常代谢,保护酶的活性;②对铅化物、砷化物、苯以及细菌毒素等,具有解毒作用;③使三价铁还原成二价铁,有利于铁的吸收,并参与铁蛋白的合成;④参与胶元蛋白合成羟脯氨酸的过程,防止毛细血管脆性增加;⑤促进心肌利用葡萄糖及心肌糖元的合成,有扩张冠状动脉的效应。

(12)维生素D:又称钙化醇,麦角甾醇,麦角骨化醇,“阳光维生素”,抗佝偻病维生素。种类很多,以维生素D2(麦角钙化醇)和维生素D3(胆钙化醇)较为重要。 来自食物和阳光(紫外线可以作用于皮肤中的油脂以制造出维生素D,然后被吸收入人体内,强烈的日晒灼伤后,皮肤将停止制造维生素D)。从口中所摄取的维生素D由小肠壁与脂肪一起吸收。

(13)维生素E:又名生育酚或产妊酚,在食油、水果、蔬菜及粮食中均存在。维生素E最突出的化学性质是抗氧化作用,它能增强细胞的抗氧化作用,有利用维持各种细胞膜的完整性;参加整体的某些细胞组织的多方面的代谢过程;保持膜结合酶的活力和受体等作用。富含维生素E的食物包括麦芽、大豆、植物油、坚果类、芽甘蓝、绿叶蔬菜、菠菜、有添加营养素的面粉、全麦、未精制的谷类制品、蛋。

(14)维生素F:由亚麻油酸、花生油酸两种不饱和脂肪酸构成。这种维生素有助于新陈代谢、愈合,促进头发和皮肤生长。冷水鱼,此外,葵花籽、核桃等坚果以及葡萄籽油也是一些潜在的脂肪酸来源。

食物来源于植物性油(由麦芽、亚麻种子、向日葵、红花、大豆、花生等榨取的油)、花生、葵花子、胡桃、美洲胡桃、核桃、鳄梨,鲑鱼和鳟鱼的含量最丰富,鲭鱼和金枪鱼等其他鱼也是不错的选择。

(15)维生素K:又叫甲萘醌,是肝脏合成凝血酶原(因子Ⅱ)的必需物质。还参与凝血因子Ⅶ,Ⅸ,Ⅹ以及蛋白C和蛋白S的合成。富含维生素K的食物包括酸奶酪、紫花苜蓿、蛋黄、红花油、大豆油、鱼肝油、海藻类、绿叶蔬菜。天然的为脂溶性,存在于苜蓿,菠菜之中的称为维生素K1;由动物肠道内细菌合成的为维生素K2。人工合成的为水溶性,即维生素K3与K4。

(16)维生素P:由黄酮、芸香素(rutin),橙皮素(hesperidin)所构成;水溶性。在对维生素C的消化、吸收功能上是不可缺少的物质。黄酮在柑橘类中提供黄色和橙色的物质。

(17)维生素T:存在于芝麻和蛋黄中。关于这种维生素,至今的了解仍然有限。它能够帮助血液的凝固和血小板的形成,可能对贫血症和血友病的预防有作用。市面上没有维生素T出售。

(18)维生素U:存在于卷心菜、白菜、甘蓝莴苣苜蓿等绿叶蔬菜中。易溶于水,

(二)维生素缺乏症包括哪些疾病

由于两类维生素的溶解性不同,吸收、排泄、体内积存的情况不同,导致缺乏症状出现的快慢不同。通常,脂溶性维生素的缺乏症状出现较缓慢,而水溶性维生素的缺乏症状出现则相对较快。

1. 维生素缺乏症的病因

引起维生素缺乏的原因很多,常见的有以下几个方面:

(1)膳食中供给不足:既包括食物本身维生素含量的不足,也包括食物摄入量的不足,还可能是食物加工烹调方法不当造成维生素破坏、损失,从而导致膳食供给不足。

(2)人体吸收利用维生素的能力降低:包括膳食纤维摄入过多等因素引起维生素吸收减少,以及胃肠功能障碍导致维生素吸收利用下降。

(3)维生素的生理需要量相对增加:人体在某些特殊时期如妊娠、哺乳期妇女、生长发育期的儿童对多种维生素的需要量增加,人体在寒冷、炎热等特殊环境条件或某些疾病时也会增加对维生素的需要量。

(4)排出增加:呕吐、腹泻等情况可能导致多种维生素,尤其是水溶性维生素排出增加。

2. 维生素缺乏症的临床表现

维生素缺乏在体内往往是一个渐进过程,起初是机体储备量下降,继而可能出现与其代谢相关的生化异常,生理功能的改变,然后才是组织病理变化,出现相应的临床症状。因此,维生素缺乏症较轻时常无明显的临床症状,严重缺乏时才出现所缺乏的维生素的特殊症状。

(1)维生素A缺乏:出现夜盲症,角膜干燥症,皮肤干燥脱屑等。但超量应用会引起中毒现象,如脱发、胃痛、呕吐、腹泻、皮疹、骨痛、生理功能紊乱、疲劳、头痛、肝脏肿大、皮肤剥落、视力模糊等。

(2)维生素B1缺乏:可引起多种神经炎症,如脚气病等,患者周围神经末梢有发炎和退化现象,并伴有四肢麻木、肌肉萎缩、心力衰竭、下肢水肿等症状。

(3)维生素B2缺乏:又可出现口腔溃疡舌炎、口角炎、唇裂症、脂溢性皮炎阴囊炎、眼结膜炎和畏光等。

(4)维生素B3缺乏:称烟酸缺乏病,也称糙皮病,临床上以皮肤、胃肠道、神经系统症状为主要表现。在消化道吸收障碍和慢性消耗性疾病中,例如类癌综合征等也可见到。

(5)维生素B4缺乏:可能引起肝硬化、肝脏脂肪的变性、动脉硬化,也可能是引起老年痴呆症(Alzheimer,s disease)的原因。

(6)维生素B5缺乏:可导致低血糖症、十二指肠溃疡、血液和皮肤异常症状。维生素B5有助于伤口痊愈,可制造抗体抵抗传染病,治疗手术后休克,防止疲劳,缓解多种抗生素的毒副作用。

(7)维生素B6缺乏:脂溢性皮炎,抑郁、易激惹、神经衰弱、记忆力减退,免疫功能降低。

(8)维生素B7缺乏:可引起脸部和身体的湿疹、极度疲劳,有碍于脂肪的代谢,出现食欲不振、脱发、抑郁。

(9)维生素B9缺乏:即叶酸缺乏,一是引起巨幼细胞贫血,一是导致舌炎。需与维生素B12缺乏引起的巨幼细胞贫血须加区别。叶酸引起者没有神经系统的症状、体征;胃液中盐酸也可消失,但经叶酸治疗后可再出现。

(10)维生素B12缺乏:主要影响造血系统和神经系统。主要特征是在外周血液中出现许多细胞碎片,变形细胞和高色素性巨大细胞。此外神经系统表现在脊髓和脑皮层中皆可见到有髓神经元的进行性肿胀,脱髓鞘的细胞死亡,从而引起广泛的神经系统症状和体征。如手足感觉异常,振动和体位感觉减退,以致站立不稳,深部腱反射减弱,晚期可出现记忆丧失,神志模糊,忧郁,甚至中枢视力丧失等。表现为妄想,幻觉,以至发展成一种明显的精神病。

(11)维生素C缺乏:可以引起坏血病,主要表现是全身有广泛的出血点,毛囊角化,关节肿胀。重者还有皮下、肌肉、关节出血及血肿形成,粘膜部位也有出血现象,常有鼻钮、月经过多以及便血等。牙龈也可肿胀、萎缩而引起牙根外露,甚至脱落。还可导致骨钙化不正常及伤口愈合减慢等。严重的维生素C缺乏可以出现内脏出血,甚至危及生命。

(12)维生素D缺乏:可引起儿童的佝偻病,成人的骨质疏松症。“阳光维生素”能够促进人体对钙的吸收,增加骨骼密度。2007年的最新研究成果:饮食中若含有丰富的维生素D会减少得糖尿病、口腔疾病和多发性硬化症、甚至癌症的机率。发现维生素D更多益处,被评为2007年十大医学突破之一。

(13)维生素E缺乏:可引起不育,流产,肌肉性萎缩等。维生素E具有许多重要的生理功能,如抗衰老作用、抗凝血作用、增强免疫力、改善末稍血液循环、防止动脉硬化,维持红细胞、白细胞,脑细胞、上皮细胞的完整性,从而保持肌肉、神经血管和造血系统的正常功能等。但长期服用大剂量维生素E可引起多种疾病,较严重的有血栓性静脉炎或肺栓塞,血压升高,乳房肥大;头痛、头晕、眩晕、视力模糊、肌肉衰弱;皮肤豁裂、唇炎、口角炎、荨麻疹;糖尿病或心绞痛症状明显加重;激素代谢紊乱,凝血酶原降低;血中胆固醇和甘油三酯水平升高;血小板增加与活力增加及免疫功能减退。

(14)维生素F缺乏容易瘀伤其他有关症状还包括葡萄疮愈合缓慢,头发干枯和眼干等。此外,缺乏维生素F的人还会出现湿疹和皮肤干燥问题。但摄取过量时易肥胖。

(15)维生素K缺乏:主要涉及骨健康、心血管健康、癌症等。主要表现为轻重不一的出血症状,常见有鼻衄、牙龈渗血、皮下青紫、黑粪、月经过多、痔疮出血、创面与术后渗血等。深部组织血肿与关节腔积血较少见,偶可见颅内出血危及生命。

(16)维生素P缺乏:导致毛细血管变弱。

(17)维生素U缺乏:临床上有一种复方维生素U片(商品名称维仙优 Weisen-U),为抗酸、助消化及胃黏膜保护类非处方药药品。临床用于胃酸过多、胃灼热、胃部不舒适、胃部饱食感、胃胀、胸闷、打嗝(嗳气)、恶心(想呕吐、反胃、醉酒后恶心感等)、饮酒过多、胃痛、促进消化、消化不良、食欲缺乏、食物过量。

(三)维生素缺乏症的治疗

轻度维生素缺乏症一般建议通过食补即可,应选择富含维生素的食物;对于中度维生素缺乏症可能在食补的基础上加用相应量的维生素补充剂;重度维生素缺乏症,甚至可能需要肌肉注射或静脉输注。总之,维生素缺乏症的治疗是个体化的,补充时要考虑到个体对维生素消化、吸收以及利用的问题,同时还要注意避免补充过量,否则效果可能会适得其反甚至可能危害身体健康。

综上所述,维生素缺乏症可以引起一系列临床表现和疾病类型,是人类健康的重要危害。下面,以脚气病、坏血病和佝偻病等三种古老的疾病为例,剖析实证医学诞生以来,人类疾病诊疗和健康维护的巨大改观。



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