Vitamino K formos ir struktūra.

K₁ – filochinonas.
K₂ – menachinonas.
K₃ – menadionas (sintetinis vitaminas).

Vitaminas K yra chinono darinys. Biologiniu aktyvumu pasižymi mažiausiai dvi natūralios kilmės medžiagos (panašios struktūros ir funkcijos), jos paprastai laikomos pagrindinėmis, tai K1 ir K2. Vitaminų K šeimą chemiškai pagrinde sudaro 2-metil-1,4-naftochinono dariniai su kintamu kiekiu alifatinėmis šoninėmis (izoprenoidinėmis) grandinėmis.

Vitaminas K1 – filochinonai (2-metil-3-fitil-1,4-naftochinonas su izoprenoidine grandine), šviesiai gelsvos spalvos aliejus; jie randami ir sintetinami augaluose ir yra vienintelis natūralus gamtoje aptinkamas vitaminas K (tinkamas gydomiesiems tikslams). Didžiausi jo kiekiai aptinkami žaliose lapinėse daržovėse; jis tiesiogiai dalyvauja fotosintezėje. Įdomumo dėlei – pirmą kartą vitaminas K1 buvo išskirtas iš liucernos.

Vitaminas K2 – menachinonai (2-metil-1,4-naftochinonas su šonine grandine – izopreno liekanos), jie pagrinde yra gyvulinės kilmės ir tam tikra dalis yra sintetinama žarnyno mikrofloros bakterijomis, todėl jo nepakankamumas retai sutinkamas, nebent esant disbakteriozei. K2 yra gelsvos spalvos kristalinė medžiaga.

Vitaminas K3 – sintetinis vitaminas K, bespalviai kristalai; jis neturi šoninės grandinės, menadionas kepenyse perdaromas į menachinoną.

Nors gamtoje aptinkamos tik dvi vitamino K formos, be jų dar yra žinoma eilė ir sintetinių gaminamų naftochinonų, kurie taipogi turi antihemoraginių savybių. Prie tokių galima priskirti ne tik vitaminą K3, bet ir K4, K5 (pvz., menadionas, vikasolis, sinkavitas ir kt., jų cheminės molekulės formulės kiek skirtingos).

Taigi, vitaminas K (chinonai, naftochinonai) yra riebaluose tirpių vitaminų grupėje, daugiausia kaupiamas kepenyse. Bendras vitamino kiekis organizmo atsargose sudaro apie 50-100 µg. Kepenys, dalį vitamino, fermentų pagalba paverčia į aktyvią formą – dihidrochinonu. Beje, jį galima dar pavadinti hidrofobiniu vitaminu, kuris būtinas aprūpinant pakankamą koaguliacinių baltymų sintezę. Sporte ta savybė irgi svarbi, kadangi esant didelioms ir sunkioms apkrovoms yra rizika gauti mikrotraumas, o naftochinonų pagalba galima išvengti ar sumažinti nereikalingo kraujo išsiliejimo riziką.

Vitamino K poveikis organizme.

Vitaminas K vaidina žymų vaidmenį kaulų ir jungiamojo audinio medžiagų apykaitoje, taip pat reikalingas inkstų sveikam darbui. Vitaminas K dalyvauja įsisavinant kalcį ir aprūpinant sąveikavimą tarp kalcio ir vitamino D. Be to reikia paminėti, kad kituose audiniuose (plaučiuose, širdyje) irgi yra aptinkamos tam tikros kilmės baltyminės struktūros, kurios gali būti sintetinamos tik dalyvaujant vitaminui K. O be jau išvardintų savybių, dar galima paminėti tai, kad vitaminas reikalingas skatinant raumenų veiklą ir regeneracijos procesus, didinant atsparumą infekcijoms ar tiesiog skatinant žaizdų gijimą.

Kai kurios bakterijos žarnyne geba sintetinti vitaminą K2, šiose bakterijose šis vitaminas tarnauja elektronų pernešėju taip vadinamajame anaerobinio kvėpavimo proceso metu. Tokių reakcijų metų, jų rezultate, yra sintetinamas ląstelių energijos šaltinis ATP, taip kaip ir jis sintetinamas eukariotinėse ląstelėse esant aerobiniam kvėpavimui.

Tiek K1, tiek K2 yra nepatvarūs šarminėje aplinkoje, tačiau patvarūs neutralioje terpėje ir nesuyra net virinami, o jų pasisavinimui (kaip ir kitiems riebaluose tirpiems vitaminams) yra būtinos tulžies rūgštys. Organizme, vitamino abi formos, virsta (kepenyse redukuojasi) į biologiškai aktyvią formą dihidrochinoną (hidrochinoną), šios formos dėka jis dalyvauja kraujo krešėjimo faktorių sintezėje (pvz., protrombino II, prokonvertino VII, Kristmas IX ir Stiuarto X).

Kalbant kiek plačiau, tai vitamino K biologiškai aktyvi forma dihidrochinonas dalyvauja karboksilinant glutamatą. Pvz., jis yra būtinas glutamato karboksilinimui iki γ-karboksiglutamato. γ-karboksiglutamatas yra geras Ca²⁺ ligandas. Tokie baltymai prijungia jų biologiniam aktyvumui reikalingą Ca²⁺ . Panašios reakcijos vyksta susidarant jau minėtiems krešėjimo faktoriams.

Baltymui osteokalcinui, šis glutamato karboksilinimas iki γ-karboksiglutamato rūgšties irgi reikalingas. Osteokalcino γ-karboksiglutamato rūgštis prijungia kauluose hidroksiapatito kristalus ir yra reikalingas kaulų mineralizacijai. Vitamino K stoka gali būti siejama su osteoporoze.

Šių procesų metu, katalizuojant fermentui glutamato karboksilazei, glutamatas yra karboksilinamas, o vitamino aktyvi forma paverčiama neaktyviu epoksidu, kurį vėliau atkuria iki aktyvios vitamino K formos fermentas reduktazė. Šią reduktazę slopina dikumarolis ir sintetinis varfarinas. Šių medžiagų tokia jų savybė (slopinant vitamino K reduktazes bei blokuojant vitamino K aktyvios formos susidarymą) yra panaudojama gydant padidėjusį kraujo krešėjimą, esant grėsmei susidaryti kraujagyslių trombams.

Vitamino K trūkumas organizme.

Vitamino K trūkumas gali atsirasti dėl maisto įsisavinimo sutrikimų žarnyne, tame tarpe ir dėl žarnyno, tulžies, kepenų, kasos funkcijų sutrikimų ir ligų. O gydant ligas naudojami vaistai (pvz., antibiotikai) irgi prisideda prie žarnyno mikrofloros naikinimo, kas dar labiau gali sumažinti vitamino pasisavinimą ir sintezę. Taipogi pasisavinamumas mažėja sutrikus riebalų rezorbcijai (ypač dėl mechaninio tulžies takų nepraeinamumo) arba, kas retai nutinka, dėl vitamino K trūkumo racione (kartais dėl specifinių dietų kaltės).

Kadangi vitaminas K turi įtakos protombino aktyvavimui, taip pat tolimesnėse reakcijose susidarant aktyviam trombinui ir netirpiam fibrinui ir kitiems krešėjimo veiksniams bei plazmos baltymams, kurių dėka yra pradedama kraujo krešėjimo grandinė. Tai vitamino K trūkumo eigoje, organizme šios medžiagos negali pilnai susiformuoti arba tam tikra specifinė baltymų rūšis negali pilnumoje atlikti savo funkcijų. Todėl gali prasidėti tokie negalavimai kaip stiprus vidinis kraujavimas ar tiesiog kraujavimas iš nosies, pooperaciniai kraujavimai, dantenų kraujavimai, kraujas tiesiog sunkiau kręšta.

Taipogi, deficito fone, gali atsirasti kremzlių kaulėjimas, besivystančių kaulų deformacija – nėščios mamos turi gauti pakankamai šio vitamino, kad gerai vyktų vaiko kaulų vystymosi raida ir gimus nepasireikštu hemoraginė liga. Suaugusiems šis vitaminas taipogi svarbus ir reikalingas kaulinėms struktūroms, gali susidaryti druskų sankaupos ant arterijų sienelių. Naujagimiams, kurie maitinami krūtimi, gali atsirasti vitamino K trūkumas dėl to, kad mamos pienas šio vitamino turi mažai, o žarnyne (pas tokių vaikų) mikroorganizmų sintetinančių vitaminą K irgi dar yra mažai. Visi prekyboje esantys maitinimo mišiniai, skirti vaikų maitinimui, yra praturtinti vitaminu K.

Vitamino K perteklius organizme.

Manoma, kad filochinonų (K1) ir menachinonų (K2) vartojimas net didesnėmis dozėmis negu rekomenduojama, nesukelia toksinių poveikių. Bet menadionas (K3) ir jo preparatai gali sukelti kai kuriuos negalavimus (pvz., hemolizinė anemija ir pan.), todėl šio preparato ne visada rekomenduotina vartoti kaip vitaminą K. Mažas filochinonų ir menachinonų toksiškumas, ko gero, pagrinde pasižymi tuo, kad jų atsargos, dėl savo įsisavinimo savybių (pvz., pas naujagimių gali būti žemas filochinono lygis dėl žemos lipoproteidų koncentracijos) organizme yra mažos ir yra silpnai kaupiamos. O metabolizmo metu, metabolitų formoje (filochinonas) kartu su tulžimi ir šlapimu yra pašalinami iš organizmo.

Nors reikia paminėti, kad vitamino K perteklius (turima omenyje ilgalaikis ir daug didesnėmis normomis) prisideda prie trombocitų didėjimo, kraujo klampumo ir žinoma nerekomenduojama vartoti jo dar ir papildomai (netgi daug maisto produktų turtingais šiuo vitaminu) sergant venų išsiplėtimu, tromboflebitu ir kai kurių tipų migrena. Yra duomenų, kad vaikai (ypač naujagimiai) perdozavę vitamino K gali susirgti gelta.

Vitamino K paros norma.

Įdomus faktas, kad vitamino K tikslios paros dozės nėra nustatyta. Avitaminozės atveju, kuris sakykime atsirado badavimo ar antibiotikų vartojimo (3-4 savaičių) metu, vitamino K paros vartojimo dozė gali būti 0.3 µg į 1kg kūno masės. Kitur ta norma gali būti jau rekomenduojama 0.5 – 1 µg/kg. Dienos poreikio norma (RDA) iki 1µg/kg, o naujagimiams ir iki vienų metų vaikams, norint išvengti komplikacijų, iki 10 µg/parą.

Dažniausiai galima aptikti rekomendacijas vartoti vitaminą K iki 75-80 µg per parą, nors JAV (Dietary Reference Intake — DRI) rekomenduojama dienos norma vyrams iki 25 metų yra iki 120 µg.

Vaikams iki 12 mėn. – nuo 2.0 iki 2.5 µg /parą
Vaikams 1 -3 m. – 30 µg
Vaikams 4 -8 m. – 55µg
Vaikams 9 -13 m. – 60 µg
Paaugliams 14 -18 m. -75µg
Vyrai ir moterys virš 19 m. – 90 µg

Vitaminas K maisto produktuose.

Kasdien maitinantis pilnavertiškai, vitamino K turėtų netrūkti, o kaip jau žinome kažkoks jo kiekis dar pasigamina (esant tam tinkamoms sąlygoms) ir organizme. Jo randama įvairių rūšių kopūstuose, ropėse, špinatuose, šermukšnio uogose, pomidoruose, salotų lapuose, žaliuose žirneliuose, morkose, žemuogėse, braškėse, bulvėse, avižų dribsniuose, avokaduose, kivi, bananuose, tam tikrais kiekiais yra ir kiaušiniuose, kepenyse, mėsoje, sojos produktuose ir alyvų aliejuje.

Vitamino vartojimas gydomaisiais tikslais.

Gydomaisiais tikslais, vitaminas K, pagrinde naudojamas dėl savybės pašalinti kraujavimą, dažniausiai tai nutinka esant avitaminozei. Vitamino K avitaminozę lydi protombino ir kitų krešėjimo faktorių deficitas ir tai gali būti nepakankamo vitamino gavimo, įsisavinimo sutrikimų, metabolizmo ar antagonistų veikimo pasekmė. Esant kai kuriems negalavimams ir juos gydant didelėmis plataus veikimo spektro antibiotikų dozėmis, reabilitacijos nuo jų periodo metu, atstatyti žarnyno mikroflorai pakanka pakankamai mažų vitamino K normų. Bet esant didesnėms komplikacijoms, šią ligą gydantis gydytojas gali paskirti, pvz., tokį preparatą kaip fitomenadionas 1mg/savaitėje, kas atitinka apytikriai 150 µg/dienoje.

Dikumarolis, salicilo rūgštis, heparimas ir kt. yra žinomi vitamino K antagonistai. Šių preparatų didelių dozių vartojimas organizme pasireiškia žymiu protrombino koncentracijos kraujyje sumažėjimu, o šito viso galima pasekmė kraujo išsiliejimai (galimai net iki mirties). Kartu su dikumaroliu naudojant vitaminą K, protrombino koncentracija kraujyje nesumažėja. Dikumarolis naudojamas kaip antikoaguliantas – kraujagyslių užsikimšimo grėsmei mažinti. Silicilio rūgštis (ir jos druskos) taip pat sukelia hipoprotrombinemiją. Sumažėjus protrombino koncentracijai kraujyje reikia vartoti vitaminą K.