Vitamino struktūra ir apykaita organizme.

Vitaminas B₁ – tiaminas, bespalvė kristalinė medžiaga, struktūra susideda iš pirimidino ir tiazolo žiedų, sujungtų metileno tilteliu. Randamas katijono formoje, dažniausiai chlorido, hidrochlorido arba mononitrato. Tiaminas yra tirpus vandenyje (todėl nėra kaupiamas organizme ir nepasižymi toksiškumu); nestabilus šildant ir kaitinant (termiškai apdorojant maisto produktus vitamino mažėja), bet pakankamai stabilus užšaldant; nestabilus veikiant ultravioletinei šviesai ir gama spinduliams; šarminėje terpėje suyra; rūgštinėje terpėje patvarus.

Su maistu gautas tiaminas žarnyne yra hidrolizuojamas susidarant laisvam tiaminui, kuris yra rezorbuojamas dvylikapirštėje žarnoje aktyvios pernašos būdu, dalyvaujant Na⁺ jonams. Vėliau vitaminas su krauju patenka į kepenis, ten fosforilinamas ir susidaro tiamino monofosfatai, difosfatai arba trifosfatai. Taipogi, dalis laisvo tiamino patenka į bendrą kraujotaką ir yra nunešamas į kitus audinius ir organus, kuriuose taipogi fosforilinamas. Suskilus tiaminofosfatams susidaro laisvas tiaminas, kuris patekęs į kraujotaką vėliau šalinamas su šlapimu. Tiaminas nėra kaupiamas audiniuose.

Vitamino svarba ir biologinė reikšmė.

Biologiškai aktyvi vitamino B1 forma tiamino difosfatas turi pakankamai svarbią biologinę reikšmę. Į kofermento tiamino difosfato sudėtį įeina vitaminas B1 (tiaminas). Tiamino difosfatas yra oksidacinio dekarboksilinimo ir kitų fermentinių reakcijų kofermentas. Jis dalyvauja reakcijose, kurių metu šalia karbonilgrupės (ketono ar aldehido grupės) esantis cheminis ryšys skaidomas arba sudaromas. Pvz., vykstant a-ketonorūgščių (piruvo ar a-ketoglutaro) dekarboksilinimo reakcijoms susidaro anglies dioksidas ir aldehidas. Tiamino difosfatas yra kai kurių fermentų (pvz., piruvato dekarboksilazės, piruvato dehidrogenazės, transketolazės ir kt.) kofaktorius.

Tiamino difosfatas vaidina pakankamai svarbų vaidmenį angliavandenių metabolizmo procesuose, taipogi reikalingas normaliam augimo ir vystymosi procesui;

padeda palaikyti tinkamą širdies, nervų ir virškinimo sistemų darbą;

dalyvauja stiprinant nervinį impulsą raumenims;

padeda atstatyti nervų sistemą po didelio krūvio;

vitaminas dalyvaudamas energijos proceso gamyboje yra reikalingas gerai raumenų bei širdies veiklai palaikyti.

Vitamino perteklius.

Netgi pakankamai didelės tiamino suvartotos dozės gali nesukelti matomo poveikio (turima omenyje neigiamo). Toksinė reakcija dažniausiai pasireiškia ilgą laiką jį vartojant be perstojo ir didesnėmis normomis negu rekomenduojama, bet ir tai, dažniausiai pasireiškia tik kaip alerginė reakcija į tiaminą.

Tiamino hipervitaminozė nėra dažnas reiškinys, greičiau atvirkščiai. Bet jei taip nutiko gali prasidėti tokie negalavimai kaip galvos skausmai, traukuliai, silpnumas, alergija, širdies ritmo sutrikimai.

Vitamino trūkumas.

Aktyvi tiamino forma – tiamino difosfatas – dalyvauja angliavandenių apykaitos procese (kaip kofermentas), todėl esant vitamino B1 trūkumui gliukozės skaidymas sutrikdomas arba vyksta tik iš dalies. Dėl to, ląstelių mitochondrijose mažiau sintetinama ATP ir kaip sekanti reakcija atsiranda organų sutrikimai (pirmiausia tuose, kur angliavandeniai yra pagrindinis energijos šaltinis, pvz., nervinis audinys). Dėl šios priežasties, tiamino poreikis priklauso nuo pagrindinio energijos šaltinio ir yra ypač būtinas, kai tokiu energijos šaltiniu tarnauja angliavandeniai (vartojant daug angliavandenių reikalingas ir didesnis vitamino kiekis). Tai ypač įgauna praktinę reikšmę, kai ligonių maitinimo racione didesnę dalį kaloringumo sudaro gliukozės šaltinis (pvz., ligoniui pastatoma gliukozės tirpalo lašelinė, kadangi jis tuo metu negali maitintis normaliu būdu), tokiems ligoniams yra skiriamas ir tiaminas.

Sunki vitamino B1 avitaminozė gali privesti prie sunkių susirgimų, kurie pažeidžia nervinę sistemą ar išsivysto širdies ir kraujagyslių sistemos nepakankamumas (beriberi ligos formų padariniai). Susirgus beriberi liga pastebimas silpnumas, svorio kritimas, raumenų atrofija, nervingumas, intelekto ir psichikos sutrikimai, virškinimo sutrikimai, mažėja apetitas, galimas paralyžius, silpnėja širdies raumuo ir mažėja jos susitraukimo jėga, širdies nepakankamumas ir kt. Prie šios ligos pasireiškimo (vienos iš jos formų) gali prisidėti ir alkoholizmas.

Sergantiems alkoholizmu, ilgalaikė tiamino avitaminozė pasireiškia dažniausiai dėl blogos mitybos, kepenų pažeidimo, sutrikus tiamino rezorbcijai, o pasekmės dažnai pasireiškia regėjimo, atminties ir judesių koordinacijos sutrikimais. Nors rizikos grupėje (susirgti B1 avitaminoze) yra ir asmenys sergantys kepenų ligomis, atliekamos dializės metu ar ligoniai gaunantys parenterinį maitinimą (maitinimas apeinant virškinamąjį traktą ir atliekamas dažniausiai tiesiai į veną, paprasčiau kalbant – statoma lašelinė į veną). Tiamino avitaminozė gali atsirasti ir pas naujagimius. Tiamino trūkumas pagrinde atsiranda ir yra surišta kaip ir su jo trūkumu maiste, kaip ir su pertekliniu produktų vartojimu turinčių antiamininį poveikį (pvz., kavos per dažnas vartojimas).

Vitamino vartojimas.

Per parą suaugusio žmogaus organizme visiškai suyra apie 1mg tiamino (tai atitinka maždaug visos paros normą). O vartojant tokį mažą tiamino kiekį jis praktiškai neišskiriamas su šlapimu. Tuo metu, kai jo vartojimo kiekis yra virš minimalios paros poreikio, pirmiausia tiaminas papildo audiniuose reikalingus jo atsargų poreikius. Tik po to, jo perteklius, pašalinamas su šlapimu tiesiog nepakeistame pavidale arba metabolito (pirimidino) pavidalu. Tolimesnėje ateityje, vartojant tiaminą vis didesniais kiekiais, vis didesni jo kiekiai yra pašalinami nepakeistame pavidale.

Tiaminą papildomai dažniausiai vartoja gydomaisiais ir profilaktiniais avitaminozės B1 tikslais. Kurį laiką, pavartojus jo kiek didesnę normą nei rekomenduojama, deficitas pašalinamas ir būtinybė jį vartoti didesnėmis dozėmis atpuola. Žinoma išimtį gali sudaryti tuo atvejų, kai yra virškinamojo trakto patologija apsunkinanti vitamino įsisavinimą. Kadangi avitaminozė gali pasireikšti jau ankščiau aprašytais požymiais ir ligomis, o kaip žinome, tiaminas angliavandenių metabolizmo metu yra išnaudojamas ir kai kuriais atvejais (pvz., ligoniams) avitaminozės simptomai dar labiau sustiprėja vartojant gliukozę. Tokiu atveju, vitamino B1 reikia gauti pakankamai kartu su maistu ir kažkokį jo kiekį iš vitaminų papildų.

Išsivysčiusiose šalyse vaikiška beriberi forma mažai kada pasitaiko. Kadangi maitinančios krūtimi mamos piene vitamino B1 yra pakankamai (jei žinoma mama pakankamai jo gauna ir tuo rūpinasi). O besivystančiose šalyse tai dažnai gali tapti problema, kuri gali pareikalauti ir vaikų mirčių. Kita problema, kuri yra susijusi su tiamino trūkumu, atsiradusi esant alkoholizmui, virškinamojo trakto sutrikimams, kai kuriais atvejais nėštumo metu ir esant nepilnaverčiam maitinimuisi yra širdies ir kraujagyslių sistemos funkcijų pakitimai. Tokiu atveju, kai ši problema tėra tik tiamino trūkumas, tai papildomas jo vartojimas greit pagerina ligonio būklę. Bet esant chroniniam jo trūkumui, gydymas gali būti ilgas. Tokiems ligoniams, kurie serga širdies nepakankamumu, reiktų atmint, kad net esant nežymiam tiamino deficitui, gliukozės įvedimas (pvz., didesniais kiekiais ar tiesiai į veną) gali išprovokuoti dar didesnį širdies nepakankamumą. Todėl visi šios grupės ligoniai turi profilaktiškai gauti tiamino.

Tiems ligoniams, kurie serga virškinamojo trakto susirgimais ir šie susirgimai nėra tiesioginė pasekmė tiamino avitaminozei, papildomas tiamino vartojimas neturi gydomojo efekto. Nėščioms mamoms, tiamino deficitas gali pasireikšti neuropatija ir pagrinde jo trūkumas atsiranda esant nepakankamam jo gavimui ar kaip pasekmė esant dažnam vėmimui.

Vitaminas maisto produktuose.

Natūraliai tiaminas sintetinamas augaluose ir daugelio mikroorganizmų, žmogaus organizmas jo nesintetina ir turi gauti kartu su maistu. Nors kai kada teigiama, kad kaip ir kitus B vitaminus jį mažais kiekiais sintetina organizmo žarnyno bakterijos.

Vitaminas B1 yra aptinkamas didesniais kiekiais grūdų luobelėse (apvalkale), todėl stambaus (rupaus) malimo miltai ir kepiniai iš jo turės vitamino daugiau nei smulkaus malimo. Vitamino taip pat yra grūdų sėlenose, kviečiuose, grikiuose, avižose, pupose, žirniuose, alaus mielėse, riešutuose, bulvėse, morkose, kopūstuose, sojoje, špinatuose, obuoliuose, mėsoje, subproduktuose (kepenyse, smegenyse, inkstuose), pieno produktuose, kiaušinio trynyje.

Rekomenduojama tiamino paros norma:

kūdikiams iki 12 mėnesių yra 0.2-0.3 mg;

vaikams nuo 1m iki 13 m – 0.5-0.9 mg;

vyresniems nei 14 m – 1-1.2 mg ir iki 2 mg;

nėščioms ir maitinančioms 1.3-1.4 mg (iki 2-2,5 mg).

Vitamino svarba sporte.

Vartojant daug angliavandenių, karščiuojant, esant traumoms, sunkioms fizinėms apkrovoms, pagreitėjus medžiagų apykaitai ar pan. – paros norma gali padidėti virš 2 mg, kai kada ir iki 4-5 mg.
Apibendrinant vitamino B1 svarbą sporte, be jau aukščiau paminėtų, galima išskirti tokias šio vitamino savybes kaip, kad jis dalyvauja serijoje sudėtingų biocheminių procesų, aprūpinančių energijos susidarymą, kuri yra reikalinga baltymų sintezei iš aminorūgščių.

Kartu su kitais B grupės vitaminais, tiaminas dalyvauja verčiant riebalus ir baltymus energija. O tai jau reiškia, kad jis reikalingas ne tik angliavandenių, bet ir baltymų bei riebalų apykaitoje. Sumažėjus tam tikriems fermentams, kuriems reikalingas tiaminas, yra slopinama daugelis sintezės reakcijų (riebalų rūgščių, steroidų, nukleotidų, nukleorūgščių sintezė), kurioms reikia NADPH ir pentozių. Medžiagų apykaitoje pradeda vyrauti kataboliniai procesai. Todėl esant šio vitamino trūkumui, aminorūgštys yra įtraukiamos (paimamos) į energijos apykaitos procesą, o ne į raumens audinio statymą. Azotinis balansas organizme tokiu metu tampa neigiamas, aminorūgščių atsargos ištuštinamos ir tai gali atsiliepti raumenims progreso nebuvimu (turima omenyje, kad jokio progreso, pvz., raumens augime, nevyksta), o širdžiai – darbo ritmo sutrikdymu. Todėl tiaminas (B1) užima svarbią vietą energetikos apykaitoje, kurios normali eiga yra svarbi aprūpinant bet kokius atsistatymo procesus po aktyvaus raumenų darbo.

Manoma, kad vitaminas B1 taipogi dalyvauja hemoglobino susidaryme, kuris yra kraujo komponentas pernešantis deguonį įvairiems audiniams. Tai tampa svarbu intensyvių treniruočių metu tinkamai aprūpinant raumenis deguonimi.