ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ: ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

Transcript

1 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ 1 Στόχοι ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ: ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ 1. Να εξετάσουμε τις βασικές αρχές του μεταβολισμού των μακροθρεπτικών συστατικών. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 2. Να γνωρίσουμε τις ιδιότητες των βιταμινών, συγκεκριμένων μετάλλων και ιχνοστοιχείων. 3. Να γνωρίσουμε τον τρόπο με τον οποίο συγκεκριμένες νόσοι τροποποιούν τις διατροφικές απαιτήσεις σε μακροθρεπτικά και μικροθρεπτικά συστατικά. 4. Να κατανοήσουμε πώς η χορήγηση μακροθρεπτικών και μικροθρεπτικών συστατικών επηρεάζει την πορεία της νόσου. 1.1 ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ Γενικά Οι υδατάνθρακες αποτελούν σημαντική πηγή ενέργειας, αφού κάθε γραμμάριο αποδίδει κατά την πλήρη καύση του θερμότητα ίση με 4 Kcal. Στο σώμα βρίσκονται κυρίως με τη μορφή γλυκόζης, η οποία αποθηκεύεται ως γλυκογόνο στο μυϊκό ιστό και στο ήπαρ. Το γλυκογόνο είναι ένα διακλαδισμένο πολυμερές με μονάδες γλυκόζης. Βρίσκεται κυρίως στο ήπαρ και ρυθμίζει τον ομοιοστατικό μηχανισμό της γλυκόζης στο σώμα. Στους σκελετικούς μύες, το γλυκογόνο χρησιμεύει ως πηγή ενέργειας για τη σύσπασή τους. Η γλυκόζη αποτελεί επίσης αποκλειστική πηγή ενέργειας για ορισμένους ιστούς, όπως είναι ο μυελός των οστών, τα ερυθρά αιμοσφαίρια και τα νευρικά κύτταρα. Κάτω από φυσιολογικές συνθήκες, το κεντρικό νευρικό σύστημα μπορεί να χρησιμοποιεί μόνο γλυκόζη ως καύσιμο υλικό. Σε περιπτώσεις ασιτίας, όπου τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα είναι πολύ χαμηλά, ο οργανισμός μέσω της γλυκογονόλυσης και της γλυκονεογένεσης (διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στο ήπαρ και στους νεφρούς), παράγει γλυκόζη για να τροφοδοτήσει τους ιστούς εκείνους που τρέφονται αποκλειστικά με αυτή. Η χρήση της γλυκόζης και η συγκέντρωση της στο αίμα ρυθμίζονται κυρίως από την ορμόνη ινσουλίνη. Η ορμόνη αυτή μειώνει τον καταβολισμο του γλυκογόνου και αυξάνει την απορρόφηση της γλυκόζης από τους ιστούς. Μεταβολισμός των Υδατανθράκων: Παράγοντες που τον Επηρεάζουν Ο μεταβολισμός των υδατανθράκων στον οργανισμό επηρεάζεται από στρεσογόνους παράγοντες, όπως είναι η σήψη ή άλλες μορφές λοίμωξης. Σε σηπτικές καταστάσεις, ο ρυθμός της γλυκονεογένεσης αυξάνει και μπορεί να μην αναστέλλεται ακόμη και με την έγχυση ενός διαλύματος δεξτρόζης 5%, όπως θα συνέβαινε σε ένα υγιές άτομο. Αυτή η διέγερση της γλυκονεογένεσης είναι αποτέλεσμα μιας

2 2 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ συνδυαστικής δράσης ορμονών, αλλά και της αυξημένης διαθεσιμότητας των υποστρωμάτων στο ήπαρ που απαιτούνται γι' αυτή τη μεταβολική πορεία. Η γλυκαγόνη και οι κατεχολαμίνες ενεργοποιούν την αδενυλική κυκλάση, η οποία με τη σειρά της, διεγείρει την αυξημένη παραγωγή και απελευθέρωση της γλυκόζης. Η επίδραση των κατεχολαμινών μπορεί να είναι ισχυρότερη σε καταστάσεις υποδυναμικής κυκλοφορίας. Η παραγωγή των γλυκοκορτικοειδών από τα επινεφρίδια, αλλά και της αυξητικής ορμόνης, αυξάνει κατά τη διάρκεια οξείας λοίμωξης. Αυτές οι ορμόνες διεγείρουν τη γλυκόλυση και τη γλυκονεογένεση αντιρροπιστικά κατά τη διάρκεια μέτριων αυξήσεων των ρυθμών έκκρισης και των συγκεντρώσεων της ινσουλίνης. Επιπρόσθετα, οι νεφροί μπορούν να παράγουν μέτριες ποσότητες γλυκόζης, αλλά δεν υπάρχουν επαρκείς γνώσεις σχετικά με την εμβέλεια της νεφρικής γλυκονεογένεσης όταν ο οργανισμός βρίσκεται κάτω από συνθήκες στρες. Η εγκατάσταση μιας λοίμωξης (ειδική κατάσταση οργανικού στρες), χαρακτηρίζεται από υπεργλυκαιμία και αυξημένο ρυθμό γλυκονεογένεσης, αλλά ο οργανισμός δεν έχει πάντα την ικανότητα υψηλής παραγωγής γλυκόζης. Οι αντιδράσεις που συνοδεύουν τις λοιμώξεις μπορεί να συμβάλουν στην ηπατοκυτταρική νέκρωση (λειτουργική ανεπάρκεια των μεταβολικών διεργασιών στα ηπατοκύτταρα) με αποτέλεσμα τη μειωμένη παραγωγή γλυκόζης και ως εκ τούτου είναι δυνατό να προκύψει υπογλυκαιμία. Οι ενδοτοξίνες ή άλλα προϊόντα μικροβίων μπορούν να παρέμβουν στην ικανότητα του ήπατος να συνθέσει φωσφοενολοπυροσταφυλική καρβοξυκινάση. Αυτό είναι ένα ένζυμο, εξαρτώμενο από την κορτιζόλη, το οποίο είναι απαραίτητο για την παραγωγή γλυκόζης από ενώσεις με τρία άτομα άνθρακα, π.χ. πυροσταφυλικό και γαλακτικό οξύ, γλυκερόλη, ανθρακικές αλυσίδες από αμινοξέα. Επίσης, υπογλυκαιμία μπορεί να προκύψει από ανεπαρκή παροχή νέων υποστρωμάτων, όπως στην περίπτωση ατόμων με ανεπαρκή «ενεργά» αποθέματα αζώτου στους σκελετικούς μύες. Τα βρέφη και οι υπερήλικες είναι ιδιαίτερα ευάλωτοι σε αυτήν την κατάσταση, η οποία όταν προκύπτει παρουσία σήψης ή σοβαρού τραύματος, είναι σημάδι κακής πρόγνωσης. Επιπλέον, η υπογλυκαιμία μπορεί να αποτελέσει πρόβλημα σε ασθενείς με σοβαρή ή παρατεταμένη σήψη μετά από εξάντληση της «ενεργής» δεξαμενής των ενδογενών αμινοξέων του οργανισμού. Στα πλαίσια των λοιμώξεων, τα τεστ ανοχής της γλυκόζης πραγματοποιούνται σχετικά νωρίς. Σε αυτές τις περιπτώσεις, επειδή τα βασικά επίπεδα γλυκόζης αυξάνουν μετά από ένα γεύμα ή έπειτα από έγχυση, η μείωσή τους πραγματοποιείται με πιο αργό ρυθμό. Τα αποθέματα γλυκόζης στον οργανισμό των σηπτικών ασθενών μπορεί να αυξηθούν δύο με τρεις φορές πάνω από τα φυσιολογικά όρια. Οι ρυθμοί βιομετατροπής και οξείδωσης της γλυκόζης μπορεί να διπλασιασθούν, όπως επίσης και ο ρυθμός μετατροπής της αλανίνης σε γλυκόζη. Επίσης, είναι πιθανό να παρουσιαστεί κάποιος βαθμός κυτταρικής αντίστασης στην ινσουλίνη, δεδομένου ότι οι αυξήσεις των επιπέδων γλυκόζης στο πλάσμα, εξαιτίας της λοίμωξης, προκύπτουν κάτω από υψηλότερες των φυσιολογικών συγκεντρώσεις ινσουλίνης στο πλάσμα. Σε αυτές τις διαφοροποιήσεις μπορεί να παίξουν ρόλο διάφορες αλλαγές στους υποδοχείς της ινσουλίνης που βρίσκονται στις κυτταρικές μεμβράνες. 1.2 ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ Γενικά Οι πρωτεΐνες αποδίδουν ενέργεια ίση με εκείνη των υδατάνθρακων, δηλαδή 4 kcal/gr. Σε περιπτώσεις όπου υπάρχει ανάγκη για ενέργεια, μόνο οι πρωτεΐνες των σκελετικών μυών μπορούν να αξιοποιηθούν για την παραγωγή γλυκόζης. Τα αμινοξέα αποτελούν τα δομικά συστατικά των πρωτεϊνών και διακρίνονται σε: μη-απαραίτητα αμινοξέα, τα οποία έχει τη δυνατότητα να συνθέσει ο οργανισμός από πρόδρομες ενώσεις άνθρακα και αζώτου

3 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ 3 απαραίτητα αμινοξέα, τα οποία ο οργανισμός δεν έχει τη δυνατότητα να συνθέσει περιστασιακά απαραίτητα αμινοξέα, των οποίων η αναγκαιότητα προκύπτει κάτω από συγκεκριμένες κλινικές καταστάσεις. Τα απαραίτητα αμινοξέα είναι τα ακόλουθα: ιστιδίνη, ισολευκίνη, λευκίνη, λυσίνη, μεθειονίνη, φαινυλαλανίνη, θρεονίνη, τρυπτοφάνη, βαλίνη και πιθανόν η αργινίνη. Η αργινίνη μπορεί να θεωρηθεί απαραίτητο αμινοξύ σε ασθενείς με υποσιτισμό, σήψη ή σε εκείνους που αναρρώνουν από τραύμα ή χειρουργική επέμβαση. Τα μη-απαραίτητα αμινοξέα είναι τα ακόλουθα: αλανίνη, τυροσίνη, ασπαρτικό οξύ, ταυρίνη, γλουταμινικό οξύ, κυστεΐνη, γλουταμίνη, γλυκίνη, προλίνη και σερίνη. Έχει επίσης προταθεί ότι η γλουταμίνη μπορεί να χαρακτηριστεί ως απαραίτητο αμινοξύ σε ασθενείς που βρίσκονται σε κρίσιμο στάδιο. Μεταβολισμός Πρωτεϊνών Οι διατροφικές πρωτεΐνες χρησιμοποιούνται από τον οργανισμό αφού πρώτα αποικοδομηθούν σε αμινοξέα. Σε καταστάσεις ασιτίας, τα πρωτεϊνικά αποθέματα του οργανισμού μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατά ένα μικρό βαθμό, για την παραγωγή ενέργειας. Για το λόγο αυτό μειώνεται η γλυκονεογένεση από το μυϊκό ιστό και χρησιμοποιείται το λίπος για την παραγωγή κετονοσωμάτων. Αντιδράσεις καταβολισμού και αναβολισμού λαμβάνουν χώρα διαρκώς στον οργανισμό, και υπάρχει ισορροπία μεταξύ τους σε περιπτώσεις υγιών ενήλικων ατόμων. Ο πρωτεϊνικός μεταβολισμός ρυθμίζεται κυρίως από ορμόνες, όπως είναι η ινσουλίνη, η γλυκαγόνη και οι κατεχολαμίνες. Σε υπερμεταβολικές καταστάσεις, η έκκριση της ινσουλίνης μειώνεται, ενώ αυξάνει η αντίσταση στην ινσουλίνη, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιούνται οι πρωτεΐνες των σκελετικών μυών κατά τη γλυκονεογένεση. Ο συγκεκριμένος μηχανισμός παρέχει γλυκόζη στους ιστούς που τρέφονται αποκλειστικά και μόνο με το συγκεκριμένο μονοσακχαρίτη. Η γλυκαγόνη και οι κατεχολαμίνες έχουν δράση αντίθετη της ινσουλίνης. Σύνθεση πρωτεϊνών Τα αμινοξέα αποτελούν δομικά συστατικά των πρωτεϊνών (ενζύμων, ορμονών, βιταμινών και δομικών πρωτεϊνών). Κάθε κύτταρο μπορεί να συνθέσει ένα τεράστιο αριθμό ειδικών πρωτεϊνών. Για τη σύνθεση αυτή όμως, κρίνεται απαραίτητη η διαθεσιμότητα όλων των απαραίτητων αμινοξέων. Τα μη απαραίτητα αμινοξέα πρέπει επίσης να είναι διαθέσιμα στο κύτταρο. Σε αντίθετη περίπτωση ανθρακικοί σκελετοί και αμινομάδες από άλλα αμινοξέα θα πρέπει να είναι διαθέσιμα για τρανσαμίνωση. Το γενετικό υλικό κάθε κυττάρου (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ, ή DNA), μέσω της σύνθεσης διάφορων μορφών ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA), είναι εκείνο που ελέγχει τα χαρακτηριστικά των πρωτεϊνών. Η ενέργεια που απαιτείται για τις λειτουργίες αυτές παρέχεται από το αδενόσινο-τριφωσφορικό οξύ (ATP). Ο οργανισμός δε διαθέτει μεγάλα αποθέματα ελεύθερων αμινοξέων, διότι σε φυσιολογικές καταστάσεις, όσα δεν χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση των πρωτεϊνών μεταβολίζονται. Παρόλα αυτά, υπάρχει μια μεταβολική δεξαμενή αμινοξέων στις κυτταρικές πρωτεΐνες η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε στιγμή προκείψει ανάγκη στον οργανισμό. Η σταθερή βιομετατροπή των πρωτεϊνών στους ενήλικες, είναι πιθανώς αναγκαία για τη διατήρηση της δεξαμενής των αμινοξέων τους και για να καλύπτονται οι ανάγκες των κυττάρων και των ιστών τους σε αμινοξέα, όταν παίρνουν το ερέθισμα για τη σύνθεση των απαραίτητων πρωτεϊνών. Οι πιο ενεργές μονάδες του οργανισμού για βιομετατροπή των πρωτεϊνών είναι οι πρωτεΐνες του πλάσματος, το εντερικό επιθήλιο, το πάγκρεας, το ήπαρ και οι νεφροί.

4 4 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ Ισοζύγιο αζώτου Το άζωτο στον οργανισμό διαρκώς συσσωρεύεται και αποβάλλεται μέσω της ομοιοστατικής αντικατάστασης των πρωτεϊνών των ιστών στον οργανισμό. Όταν τα αμινοξέα καταβολίζονται, απελευθερώνεται άζωτο, το οποίο αποβάλλεται κυρίως με τη μορφή ουρίας, αν και μικρά ποσά μπορεί να βρεθούν επίσης στα κόπρανα, στον ιδρώτα, στα μαλλιά, στο δέρμα και τα νύχια. Για την αναπλήρωση της ποσότητας του αζώτου που απεκκρίνεται είναι απαραίτητη η λήψη ισοδύναμου ποσού αζώτου από την τροφή. Όταν το ποσό του αζώτου που απεκκρίνεται ισοδυναμεί με το ποσό που προσλαμβάνεται από εντερική ή παρεντερική οδό, θεωρείται ότι το άτομο βρίσκεται σε ισοζύγιο αζώτου. Η διαφορά μεταξύ του ποσού του αζώτου που εισέρχεται στο σώμα με μορφή πρωτεΐνης και του ποσού που αποβάλλεται από τις διάφορες οδούς, καθορίζει το ισοζύγιο αζώτου στον οργανισμό. Ισοζύγιο Αζώτου = Πρόσληψη Αζώτου - Απώλειες Αζώτου Επειδή οι περισσότερες πρωτεΐνες περιέχουν περίπου 16% άζωτο, το ποσό του αζώτου που περιέχεται στην τροφή μπορεί να υπολογισθεί διαιρώντας το ποσό της πρωτεΐνης με το 6,25 (100:6,25=16) Ένα άτομο λέμε ότι βρίσκεται σε θετικό ισοζύγιο αζώτου, όταν προσλαμβάνει περισσότερο άζωτο από εκείνο που αποβάλλει. Στην περίπτωση αυτή, συντίθεται καινούριος πρωτεϊνικός ιστός. Τέτοιου είδους περιπτώσεις συναντώνται στα αναπτυσσόμενα παιδιά, στην εγκυμοσύνη, στο θηλασμό, στη μυϊκή ανάπτυξη των αθλητών και κατά την ανάρρωση από χειρουργική επέμβαση, από τραυματισμό ή από υποσιτισμό. Το αρνητικό ισοζύγιο αζώτου συχνά προκύπτει από καταβολικές διεργασίες (οφειλόμενες σε τραύμα, εγκαύματα, χειρουργείο), οι οποίες προκαλούν μεγαλύτερη απώλεια πρωτεΐνης από εκείνη που προσλαμβάνεται. Ομοια, αρνητικό ισοζύγιο αζώτου παρατηρείται σε περιπτώσεις πρωτεϊνικούθερμιδικού υποσιτισμού, απώλειας βάρους και υψηλού πυρετού. Επίσης, πρέπει να σημειωθεί ότι οι κλινήρεις ασθενείς αποβάλλουν άζωτο από τους αδρανείς μύες. Μεταβολισμός των Πρωτεϊνών: Παράγοντες που τον Επηρεάζουν Το σώμα ενός μέσου ενήλικα άντρα αποτελείται από άζωτο κατά 2,6%. Σχεδόν το 17% του ολικού σωματικού βάρους είναι πρωτεΐνη, με ίση κατανομή στους ενδοκυττάριους και εξωκυττάριους χώρους. Οι διάφορες ασθένειες επηρεάζουν τις πρωτεϊνικές του ανάγκες διαφορετικά. Κάθε ασθένεια έχει διαφορετική πορεία σε κάθε άτομο. Σε συνθήκες πυρετού, κατάγματος, εγκαύματος, χειρουργείου και τραύματος, τα αποθέματα πρωτεϊνών εξαντλούνται κατά τη διάρκεια της οξείας φάσης της ασθένειας και είναι απαραίτητο να αποκατασταθούν κατά την ανάρρωση του ασθενούς. Η αύξηση του μεταβολισμού στις παραπάνω περιπτώσεις και ο πρωτεϊνικός καταβολισμός μπορούν να αυξήσουν τις ανάγκες για μεγαλύτερη πρόσληψη πρωτεΐνης. Οι ημερήσιες διατροφικές ανάγκες των ασθενών καθορίζονται από τη σχέση μεταξύ των πρωτεϊνών και των συνολικών θερμίδων που παρέχονται στον οργανισμό. Για υπερμεταβολικούς ασθενείς, οι ανάγκες σε πρωτεΐνη καθορίζονται από το λόγο ενέργεια/άζωτο. Αυτός ο λόγος αντιπροσωπεύει το σύνολο των προσλαμβανόμενων θερμίδων που παρέχονται στον ασθενή μέσω της διατροφής, προς το ποσό του αζώτου που παρέχεται με αυτήν. Για τον προσδιορισμό του λόγου ενέργεια/ άζωτο, χρησιμοποιείται ο λόγος kcal [ολικές θερμίδες που παρέχονται] Ν [ ποσό αζώτου που περιέχεται (g) ] όπου ποσό του περιεχόμενου αζώτου = πρωτεΐνη που περιέχεται (g) 6,25

5 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ 5 Η εξίσωση αυτή για τον καθορισμό του λόγου θερμίδες/άζωτο μπορεί να έχει εφαρμογή και σε υγιή άτομα. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας συνιστά 0,75g πρωτεΐνης υψηλής βιολογικής αξίας ανά κιλό σωματικού βάρους την ημέρα. Επιπλέον, συστήνεται ο λόγος θερμίδες/ άζωτο να είναι μεταξύ των τιμών Kcal/g Ν, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η αποκατάσταση των αποθεμάτων πρωτεΐνης στον οργανισμό. Μια δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε πρωτεΐνη δε θα οδηγήσει με βεβαιότητα σε θετικό ισοζύγιο αζώτου. Η πρόσληψη μεγάλων ποσοτήτων πρωτεΐνης χωρίς αυτή να συνοδεύεται από επαρκή πρόσληψη θερμίδων, μπορεί να οδηγήσει στη χρησιμοποίηση μεγάλων ποσοτήτων πρωτεΐνης για παραγωγή ενέργειας. 1.3 ΛΙΠΙΔΙΑ Γενικά Ο όρος "λιπίδια" αναφέρεται σε μια ετερογενή ομάδα από ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων των κοινών λιπών και ελαίων, που βρίσκονται στα τρόφιμα και στον ανθρώπινο οργανισμό. Τα περισσότερα φυσικά λίπη αποτελούνται κατά 98%-99% από τριγλυκερίδια, τα οποία περιέχουν κυρίως λιπαρά οξέα. Το υπόλοιπο 1%-2% περιλαμβάνει φωσφολιπίδια και στερόλες. Τα λιπίδια αποτελούν σημαντική πηγή ενέργειας, αποδίδοντας 9kcal/gr. Επίσης, παίζουν ρόλο στη σύνθεση των προσταγλανδινών, λευκοτριενιών, θρομβοξανών, προστακυκλινών και στο σχηματισμό της κυτταρικής μεμβράνης. Στον οργανισμό, τα λίπη κυκλοφορούν στο πλάσμα του αίματος με τη μορφή τριγλυκεριδίων, χοληστερόλης, φωσφολιπιδίων και ελεύθερων λιπαρών οξέων. Υπάρχουν 24 κοινά λιπαρά οξέα, τα οποία διαφέρουν ως προς το μήκος της αλυσίδας τους και το βαθμό κορεσμού. Το μήκος της αλυσίδας αναφέρεται στον αριθμό των ατόμων του άνθρακα, ενώ ο βαθμός κορεσμού αναφέρεται στον αριθμό των ατόμων υδρογόνου που υπάρχουν στις αλυσίδες των λιπαρών οξέων. Το μήκος της αλυσίδας μπορεί να κυμαίνεται από 4 έως 30 άτομα άνθρακα και με βάση αυτό τα λιπαρά οξέα ταξινομούνται σε 3 κατηγορίες: λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου: 6 ή λιγότερα άτομα άνθρακα λιπαρά οξέα μέσης αλύσου: 8 μέχρι 12 άτομα άνθρακα λιπαρά οξέα μακράς αλύσου: μέχρι 27 άτομα άνθρακα Τα πιο κοινά λιπαρά οξέα έχουν μήκος ανθρακικής αλυσίδας άτομα άνθρακα. Τα περισσότερα φυσικά λίπη αποτελούνται από λιπαρά οξέα μακράς αλύσου ή τριγλυκερίδια. Κορεσμένο λιπαρό οξύ είναι αυτό, του οποίου το μόριο δεν έχει διαθέσιμες θέσεις για υδρογόνα. Αντίθετα, τα ακόρεστα λιπαρά οξέα περιέχουν ένα ή περισσότερους διπλούς δεσμούς μεταξύ των ατόμων άνθρακα, όπου μπορούν να προστεθούν άτομα υδρογόνου. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ακόρεστων λιπαρών οξέων: Τα μονοακόρεστα λιπαρά οξέα: περιέχουν ένα διπλό δεσμό Τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα: περιέχουν δύο ή περισσότερους διπλούς δεσμούς. Ανάλογα με τη θέση του πρώτου διπλού δεσμού, διακρίνονται σε ω-3, ω-6 και ω-9 λιπαρά οξέα. Απαραίτητα λιπαρά οξέα Υπάρχουν δύο κατηγορίες απαραίτητων λιπαρών οξέων, τα οποία προσλαμβάνονται μέσω της τροφής: τα ω-6 και τα ω-3. Το λινελαϊκό (ω-6) και το α-λινολενικό οξύ (ω-3) θεωρούνται οι κυριότεροι εκπρόσωποι των απαραίτητων λιπαρών οξέων. Το αραχιδονικό οξύ, το οποίο εθεωρείτο απαραίτητο, έχει πλέον διαπιστωθεί ότι μπορεί να συντεθεί στον οργανισμό από το λινελαϊκό οξύ.

6 6 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ Μεταβολισμός Λιπιδίων Σχεδόν όλα τα διαιτητικά λιπίδια που απορροφώνται από το λεπτό έντερο εισέρχονται στο λεμφικό σύστημα, με εξαίρεση τα λιπαρά οξέα μέσης αλύσου, τα οποία μεταφέρονται κατευθείαν στην πυλαία κυκλοφορία. Τα τελευταία μπορούν να έχουν ευεργετικό ρόλο σε περιπτώσεις ασθενών που εμφανίζουν διαταραχές πέψης ή απορρόφησης, εφόσον αποτελούν άμεσα διαθέσιμη πηγή ενέργειας. Τα λιπαρά οξέα μακράς αλύσου υδρολύονται σε γλυκερόλη και ελεύθερα λιπαρά οξέα με τη βοήθεια του ενζύμου λιποπρωτεϊνική λιπάση. Με αυτό τον τρόπο γίνονται μεταβολικά ενεργά και πλέον έτοιμα να χρησιμοποιηθούν ως πηγή ενέργειας. Σε περιπτώσεις ασιτίας ή όταν τα επίπεδα γλυκόζης του αίματος είναι χαμηλά, σημειώνεται αυξημένη λιπόλυση, η οποία με τη σειρά της οδηγεί σε μετατροπή των λιπαρών οξέων σε κετονοσώματα. Η διαδικασία αυτή λαμβάνει χώρα στο ήπαρ. Τα κετονοσώματα χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας σε έκτακτες περιπτώσεις, όπως σε καταστάσεις ασιτίας ή σε παρατεταμένα χαμηλά επιπέδα γλυκόζης στο αίμα, αποδίδωντας 4,2 Kcal/gr. Γενικότερα, στο ήπαρ τα λιπίδια μπορεί να μεταβολιστούν, να αποθηκευτούν ή να μετατραπούν σε λιποπρωτεΐνες, μορφή με την οποία μεταφέρονται από το πλάσμα στους ιστούς προκειμένου να χρησιμοποιηθούν για άλλες λειτουργίες. Στον λιπώδη ιστό αποθηκεύεται το εφεδρικό λίπος. Σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό των λιπιδίων παίζει η ινσουλίνη, η οποία ενισχύει τη δράση της λιποπρωτεϊνίκής λιπάσης, προάγει τη διαθεσιμότητα των λιπαρών οξέων και της γλυκόζης για τη σύνθεση των τριγλυκεριδίων. Σε υπερκαταβολικές καταστάσεις, ο οργανισμός ενεργοποιεί το αποθηκευμένο σωματικό λίπος για την παραγωγή ενέργειας. Σε αυτές τις περιπτώσεις αυξάνεται η δράση των καταβολικών ορμονών (γλυκαγόνη, νοραδρεναλίνη, αυξητική ορμόνη) και μειώνεται η δράση της ινσουλίνης. Μεταβολισμός των Λιπιδίων: Παράγοντες που τον Επηρεάζουν Δυσαπορρόφηση λίπους Πολλές ασθένειες και κλινικές καταστάσεις χαρακτηρίζονται από δυσαπορρόφηση του λίπους. Τέτοιες είναι οι νόσοι των χοληφόρων και του ήπατος, καθώς και το σύνδρομο βραχέως εντέρου. Φλεγμονώδεις νόσοι του εντέρου, καθώς και χειρουργικές επεμβάσεις στο γαστρεντερικό σωλήνα μπορεί να έχουν επίσης ως αποτέλεσμα τη δυσαπορρόφηση λίπους. Με εξαίρεση κάποιες ειδικές μορφές δυσανεξίας των υδατανθράκων, σχεδόν όλες οι ασθένειες που προκαλούν δυσαπορρόφηση του λίπους οδηγούν σε στεατόρροια. Η στεατόρροια είναι συνέπεια της δυσαπορρόφησης, κατά την οποία το λίπος που δεν έχει απορροφηθεί αποβάλλεται στα κόπρανα. Σε φυσιολογικές συνθήκες, 2-5g λίπους αποβάλλονται καθημερινά. Αντίθετα, μέχρι και 60g λίπους μπορεί να αποβληθούν, όταν υπάρχει στεατόρροια. Επειδή όμως η στεατόρροια είναι σύμπτωμα και όχι ασθένεια, πρέπει να εντοπισθεί το κύριο αίτιο της δυσαπορρόφησης και να θεραπευτεί. Σε περίπτωση που συνυπάρχει απώλεια βάρους χρειάζεται αυξημένη πρόσληψη ενέργειας. Η διαιτητική πρόσληψη πρωτεϊνών και υδατανθράκων πρέπει να αυξηθεί και το λίπος θα πρέπει να προστίθεται για την κάλυψη των αναγκών του ασθενούς, ανάλογα βέβαια, με την ανοχή του. Επιπλέον, συστήνονται συμπληρώματα βιταμινών και μετάλλων, με ιδιαίτερη έμφαση σελιποδιαλυτές βιταμίνες, ασβέστιο, ψευδάργυρο, μαγνήσιο και σίδηρο. 1.4 ΒΙΤΑΜΙΝΕΣ Γενικά Οι βιταμίνες είναι οργανικές ενώσεις απαραίτητες για ειδικές μεταβολικές αντιδράσεις του οργανισμού. Λαμβάνονται κατά κύριο λόγο μέσω της διατροφής, και ανάλογα με τη διαλυτότητά τους, διακρίνονται σε λιποδιαλυτές και υδατοδιαλυτές.

7 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ 7 Λιποδιαλυτές είναι οι βιταμίνες Α, D, Ε και Κ. Όπως και τα λίπη, έτσι και οι βιταμίνες αυτές, για την απορρόφηση τους απαιτούν την παρουσία της χολής και του παγκρεατικού υγρού. Μεταφέρονται στο ήπαρ μέσω της λέμφου, ως μέρος των λιποπρωτεϊνών και αποθηκεύονται σε διάφορους ιστούς του σώματος. Υδατοδιαλυτές είναι οι εξής βιταμίνες: θειαμίνη (Β 1 ), ριβοφλαβίνη (Β 2 ), νιασίνη (Β 3 ), πυριδοξίνη (Β 6 ), φυλλικό οξύ, Β 12, παντοθενικό οξύ, βιοτίνη και βιταμίνη C (ασκορβικό οξύ). Οι περισσότερες από τις υδατοδιαλυτές βιταμίνες αποτελούν συστατικά σημαντικών ενζυμικών συστημάτων. Υπό φυσιολογικές συνθήκες δεν αποθηκεύονται στον οργανισμό. Λιποδιαλυτές Βιταμίνες Βιταμίνη Α: Η βιταμίνη Α διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην όραση, στην ανάπτυξη των οστών αλλά και στη γενικότερη ανάπτυξη, στη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος, στην ακεραιότητα του επιθηλιακού ιστού και την αναπαραγωγή. Οι ενεργές μορφές της περιλαμβάνουν τη ρετινόλη (αλκοόλη), τη ρετινάλη (αλδεΰδη) και το ρετινοϊκό οξύ. Το β-καροτένιο αποτελεί πρόδρομο της βιταμίνης Α στον οργανισμό και έχει αντιοξειδωτική δράση. Βιταμίνη Α (ρετινόλη) λαμβάνεται διατροφικά και από πηγές ζωϊκής προέλευσης. Τα επίπεδα της βιταμίνης Α, καθώς και των αντιοξειδωτικών βιταμινών C και Ε μειώνονται στο οργανισμό μετεγχειρητικά, επανέρχονται όμως σε φυσιολογικές τιμές μετά από την 7η ημέρα του χειρουργίου. Η βιταμίνη Α βρίσκεται αποθηκευμένη στο ήπαρ σε ένα ποσοστό της τάξης του 90%. Η υπόλοιπη βρίσκεται αποθηκευμένη στο λιπώδη ιστό, στους πνεύμονες και στα νεφρά. Λόγω της ιδιότητας της να αποθηκεύεται στον οργανισμό, υπάρχει δυνατότητα για μειωμένη ημερήσια διαιτητική πρόσληψη. Βιταμίνη D: Οι πρόδρομες ενώσεις της είναι στερόλες που βρίσκονται τόσο σε φυτικές όσο και σε ζωϊκές πηγές. Οι πιο σημαντικές από αυτές είναι η 7-δεϋδροχοληστερόλη (βρίσκεται στα ζώα) και η εργοστερόλη (βρίσκεται στα φυτά). Και οι δύο μορφές απαιτούν την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας για να μετατραπούν σε προβιταμίνη (D 3 και D 2, αντίστοιχα). Οι δύο προβιταμίνες μετατρέπονται στα νεφρά στη μεταβολικά ενεργή μορφή της βιταμίνης D. Η διαιτητική βιταμίνη D (D 2 ) απορροφάται στο λεπτό έντερο μαζί με τα λιπίδια. Στη συνέχεια δεσμεύεται από την πρωτεΐνη του πλάσματος, η οποία τη μεταφέρει στο ήπαρ, το δέρμα, τον εγκέφαλο, τα οστά και σε άλλους ιστούς για αποθήκευση. Η βιταμίνη D 3 συντίθεται στο δέρμα κάτω από την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας ως 7-δεϋδροχοληστερόλη. Στη συνέχεια μετατρέπεται, στο ήπαρ, στο βιολογικά ενεργό της μεταβολίτη (25-υδροξυχοληκαλσιφερόλη), ο οποίος αποτελεί την κυριότερη στερόλη της βιταμίνης D στο αίμα. Τα επίπεδα της 25-υδροξυχοληκαλσιφερόλης στο αίμα είναι συνάρτηση τόσο της διαιτητικής της πρόσληψης, όσο και της έκθεσης του ατόμου στην ηλιακή ακτινοβολία. Η πιο ενεργή μορφή της βιταμίνης D, η καλσιτριόλη, συντίθεται στα νεφρά. Η καλσιτριόλη αυξάνει την εντερική απορρόφηση του ασβεστίου μέσω διέγερσης της σύνθεσης της πρωτεΐνης που δεσμεύει το ασβέστιο στην ψυκτροειδή παρυφή του εντερικού επιθηλίου. Επιπλέον, διεγείρει την ενεργή μεταφορά φωσφόρου στο έντερο. Η καλσιτριόλη, μαζί με την παραθορμόνη, κινητοποιεί ασβέστιο από τα οστά και αυξάνει την νεφρική επαναπορρόφηση τόσο του ασβεστίου, όσο και του φωσφόρου. Όταν η βιταμίνη D προσλαμβάνεται σε μεγάλες ποσότητες, μπορεί να εμφανιστούν παθολογικές καταστάσεις οι οποίες σχετίζονται με την υπερασβεστιαιμία. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν υπερβολική εναπόθεση ασβεστίου στα οστά και στους μαλακούς ιστούς, όπως είναι τα νεφρά και οι πνεύμονες. Η έλλειψή της μπορεί να προκαλέσει ραχίτιδα στα παιδιά, οστεομαλάκυνση και οστεοπόρωση στους ενήλικες. Βιταμίνη Ε: Πηγές της βιταμίνης Ε αποτελούν οι τοκοφερόλες και οι τοκοτριενόλες που βρίσκονται στα

8 8 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ τρόφιμα. Η ικανότητά τους να προσλαμβάνουν οξυγόνο, τους προσδίδει σπουδαίες αντιοξειδωτικές ιδιότητες. Η απορρόφηση της βιταμίνης Ε είναι σχετικά μικρή και κυμαίνεται στο 20%-80%. Στον οργανισμό αποθηκεύεται στο ήπαρ και τον λιπώδη ιστό. Η έλλειψη της βιταμίνης Ε είναι σπάνια. Αν όμως προκύψει, συνήθως σχετίζεται με δυσαπορρόφηση του λίπους ή με διαταραχές στην μεταφορά των λιπιδίων, όπως στην α-βητα-λιποπρωτεϊναιμία. Η έλλειψη της βιταμίνης Ε σχετίζεται με συμπτώματα περιφερικής νευροπάθειας. Τα επίπεδα της τοκοφερόλης στο πλάσμα μπορεί να αντιπροσωπεύουν μη φυσιολογικά επίπεδα λιποπρωτεϊνών. Παρά το γεγονός ότι συμπτώματα τοξικότητας από βιταμίνη Ε είναι σπάνια, υψηλές δόσεις της βιταμίνης αυτής μπορεί να αυξήσουν τις αντιπηκτικές ιδιότητες φαρμάκων που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση των θρόμβων. Συνεπώς, οι ασθενείς που λαμβάνουν αντιπηκτική αγωγή θα πρέπει να περιορίζουν την πρόσληψη της βιταμίνης Ε. Βιταμίνη Κ: Η βιταμίνη Κ λειτουργεί ως αντιαιμορραγικός παράγοντας, ρυθμίζοντας την πήξη του αίματος. Υπάρχει τουλάχιστον σε τρεις μορφές που είναι όλες κυονίνες. Οι φυσικές μορφές της είναι η βιταμίνη Κ 1 (φυλλοκυονίνη), η οποία βρίσκεται στα πράσινα φυτά, και η βιταμίνη Κ 2 (μενακυονίνη), η οποία σχηματίζεται από εντερικά βακτήρια. Η τρίτη μορφή -η μεναδιόνη- αποτελεί μια λιποδιαλυτή συνθετική μορφή της βιταμίνης. Υπάρχουν, επίσης, συνθετικές υδατοδιαλυτές μορφές των βιταμινών Κ 1 και Κ 2. Η βιταμίνη Κ δεν αποθηκεύεται σε μεγάλες ποσότητες στον οργανισμό. Όπως και η απορρόφηση των λιπιδίων, έτσι και η απορρόφηση της φυσικής βιταμίνης Κ, απαιτεί την παρουσία χολής και παγκρεατικού υγρού. Αυξημένα επίπεδα βιταμίνης Κ μπορούν να παρατηρηθούν σε υπερλιπιδαιμίες. Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται σε ασθενείς που λαμβάνουν αντιπηκτική αγωγή. Τα κουμαρινικά αντιπηκτικά φάρμακα ανταγωνίζονται τη δράση της βιταμίνης Κ και έτσι αναστέλλουν την πήξη του αίματος. Επίσης, η υπερβολική χρήση ασπιρίνης μπορεί να αναστείλει τη φυσιολογική πήξη του αίματος, παρεμποδίζοντας τη συσσώρευση των αιμοπεταλίων και μειώνοντας τα επίπεδα των εξαρτώμενων από τη βιταμίνη Κ παραγόντων. Η έλλειψη βιταμίνης Κ είναι σπάνιο φαινόμενο. Παρόλα αυτά όταν προκύπτει, σχετίζεται με δυσαπορρόφηση του λίπους ή με μακροχρόνια χρήση αντιβιοτικών, τα οποία καταστρέφουν τα εντερικά βακτήρια. Ανεπάρκεια βιταμίνης Κ μπορεί να προκύψει και από ηπατική νόσο. Συνήθως, βιταμίνη Κ χορηγείται πριν από χειρουργική επέμβαση προκειμένου να παρεμποδίσει πιθανή αιμορραγία. Τα πρόωρα νεογνά είναι επιρρεπή στην έλλειψη προθρομβίνης κατά τη διάρκεια των πρώτων ημερών της ζωής τους. Αυτό οφείλεται τόσο στην ανεπαρκή μεταφορά της βιταμίνης Κ μέσω του πλακούντα, όσο και στην ανικανότητα ανάπτυξης βακτηρίων που παράγουν βιταμίνη Κ στο έντερο των νεογνών. Συνεπώς, όλα τα νεογνά πρέπει να λαμβάνουν βιταμίνη Κ κατά τη γέννηση τους, για προληπτικούς λόγους. Υδατοδιαλυτές βιταμίνες Οι υδατοδιαλυτές βιταμίνες δεν αποθηκεύονται στον οργανισμό σε σημαντικές ποσότητες, ενώ η περίσσειά τους αποβάλλεται με τα ούρα. Πολλές από αυτές είναι συστατικά σημαντικών ενζυμικών συστημάτων και οι περισσότερες συμμετέχουν σε αντιδράσεις του ενεργειακού μεταβολισμού. Θειαμίνη (Βιταμίνη Β 1 ): Η θειαμίνη διαδραματίζει σπουδαίο ρόλο στον ενεργειακό μεταβολισμό, στη λειτουργία των μεμβρανών και των νεύρων. Απορροφάται με ενεργητική μεταφορά στο δωδεκαδάκτυλο. Η απορρόφησή της μπορεί να ανασταλεί λόγω της κατανάλωσης αλκοόλ. Η θειαμίνη φωσφορυλιώνεται στα επιθηλιακά κύτταρα σε πυροφωσφορική θειαμίνη και με αυτή τη μορφή μεταφέρεται στο ήπαρ. Η βιταμίνη Β 1 παρά το ότι είναι αναγκαία για το μεταβολισμό των λιπών, των πρωτεϊνών και των νουκλεϊκών οξέων, συνδέεται πιο στενά με τον μεταβολισμό των υδατανθράκων. Η έλλειψή της επηρε-

9 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ 9 άζει καρδιαγγειακό και νευρικό σύστημα, οδηγώντας τελικά στην ασθένεια beri-beri. Τα συμπτώματα αυτής της νόσου περιλαμβάνουν διανοητική σύγχυση, απώλεια μυϊκής μάζας, οίδημα, περιφερική παράλυση, ταχυκαρδία και καρδιομεγαλία. Η θειαμίνη δεν παρουσιάζει τοξικές επιδράσεις. Ριβοφλαβίνη (Βιταμίνη Β 2 ): Αποτελεί συστατικό δύο βασικών συνενζύμων, των φλαβινο-αδενινοδινουκλεοτίδιο (FAD) και φλαβινο-μονονουκλεοτίδιο (FMN). Η κυρίαρχη μορφή είναι το FAD, το οποίο είναι απαραίτητο για την παραγωγή ενέργειας μέσω της αναπνευστικής αλυσίδας. Επίσης, το FAD και το FMN είναι συνένζυμα των αφυδρογονασών, οι οποίες καταλύουν το πρώτο βήμα οξείδωσης των λιπαρών οξέων και πολλών ενδιάμεσων της γλυκόζης. Το FMN είναι απαραίτητο και για την μετατροπή της φωσφορικής πυριδοξίνης (βιταμίνη Β 6 ) στην ενεργή της μορφή, ενώ το FAD και για τη μετατροπή της τρυπτοφάνης σε νιασίνη. Η ριβοφλαβίνη απορροφάται με ενεργητική μεταφορά από το λεπτό έντερο. Η απορρόφησή της αυξάνεται παρουσία τροφής στο γαστρεντερικό σύστημα. Η έλλειψη ριβοφλαβίνης συνήθως συνυπάρχει με ελλείψεις άλλων υδατοδιαλυτών βιταμινών, αν και για να εμφανιστούν συμπτώματα έλλειψης, η πρόσληψή της θα πρέπει να είναι χαμηλή για πολλούς μήνες. Τα συμπτώματα της έλλειψής της περιλαμβάνουν φωτοφοβία, κάψιμο και φαγούρα στα μάτια, ξηρότητα και κάψιμο στα χείλη, το στόμα και τη γλώσσα. Δεν υπάρχει γνωστό τοξικό επίπεδο για την ριβοφλαβίνη. Νιασίνη (νικοτιναμίδιο, νικοτινικό οξύ): Το νικοτιναμίδιο λειτουργεί στον οργανισμό ως συστατικό των συνενζύμων νικοτιναμιδο-αδενινο-δινουκλεοτίδιο (NAD) και φωσφο-νικοτιναμιδο-αδενινοδινουκλεοτίδιο (ΝΑDP), τα οποία βρίσκονται σε όλα τα κύτταρα. Αυτά τα συνένζυμα είναι απαραίτητα για τις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις που συμμετέχουν στην απελευθέρωση ενέργειας από τους υδατάνθρακες, τα λίπη και τις πρωτεΐνες. Επιπλέον, το ΝΑD συμμετέχει στη σύνθεση του γλυκογόνου. Η νιασίνη απορροφάται στο έντερο. Συμπτώματα από μικρού βαθμού έλλειψη της νιασίνης είναι: μυϊκή αδυναμία, ανορεξία, διαταραχές της πέψης και του δέρματος. Σοβαρού βαθμού έλλειψη της νιασίνης οδηγεί στην πελλάγρα, η οποία χαρακτηρίζεται από δερματίτιδα, τρόμο και ξηρότητα στη γλώσσα. Η δόση μεγάλων ποσοτήτων νιασίνης μπορεί να προκαλέσει απελευθέρωση ισταμίνης, η οποία μπορεί να είναι επικίνδυνη σε ασθενείς με άσθμα, ή πεπτικό έλκος. Βιταμίνη Β 6 (πυριδοξίνη, πυριδοξάλη και πυριδοξαμίνη): Πρόκειται για ένα σύμπλεγμα χημικών ενώσεων. Όλες οι μορφές της βιταμίνης Β 6 απορροφώνται από τα επιθηλιακά κύτταρα του ανώτερου τμήματος του λεπτού εντέρου όπου και φωσφορυλιώνονται, για να σχηματίσουν την φωσφορική πυριδοξάλη (PLP) και τη φωσφορική πυριδοξαμίνη (PMP). Οι PLP και PMP είναι συνένζυμα στις αντιδράσεις τρανσαμίνωσης των πρωτεϊνών, καθώς και σε άλλες αντιδράσεις του μεταβολισμού των πρωτεϊνών. Η βιταμίνη Β 6 είναι απαραίτητη για τον μεταβολισμό της τρυπτοφάνης και τη μετατροπή της σε νιασίνη. Ώς συνένζυμο της φωσφορυλάσης, συμμετέχει στην απελευθέρωση του γλυκογόνου από το ήπαρ και τους μύες με τη μορφή της 1-φωσφο-γλυκόζης. Επίσης, εμπλέκεται στην μετατροπή του λινελαϊκού σε αραχιδονικό οξύ. Ο σχηματισμός των σφιγγολιπιδίων, τα οποία εμπλέκονται στο σχηματισμό της μυελίνης (περίβλημα των νευρικών κυττάρων), είναι μια διαδικασία εξαρτώμενη από τη βιταμίνη Β 6. Η PLP ρυθμίζει τη σύνθεση του γ-αμινο βουτυρικού οξέος (GABA), το οποίο είναι βασικός νευροδιαβιβαστής. Ακόμη και σε περιπτώσεις όπου τα επίπεδα πυριδοξίνης στο πλάσμα είναι μειωμένα, στον εγκέφαλο παραμένουν υψηλά. Παρά το γεγονός ότι ελλείψεις της βιταμίνης Β 6 είναι σπάνιες, υπάρχουν ορισμένα φάρμακα που εμπλέκονται στο μεταβολισμό ή στη βιοδιαθεσιμότητά της. Η ισονιαζίδη π.χ. (ένα φάρμακο που χρησιμοποιείται στα πλαίσια της χημειοθεραπείας της φυματίωσης), πιθανόν να ανταγωνίζεται την βιταμίνη Β 6. Επίσης, έχει διαπιστωθεί ότι γυναίκες που λαμβάνουν αντισυλληπτικά δισκία, έχουν αυξημέ-

10 10 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ νες απεκκρίσεις των μεταβολιτών της τρυπτοφάνης στα ούρα, γεγονός που υποδηλώνει ανεπάρκεια σε βιταμίνη Β 6. Έλλειψη της εν λόγω βιταμίνης είναι δυνατό να εμφανιστεί σε περιπτώσεις αλκοολισμού, καθώς το αλκοόλ μπορεί να παρέμβει στον φυσιολογικό μεταβολισμό της. Η παρατεταμένη πρόσληψη υψηλών δόσεων της βιταμίνης Β 6 συμβάλλει στην εμφάνιση αταξίας και σοβαρής νευροπάθειας. Πλήρης ανάρρωση από αυτές τις παθήσεις επέρχεται με αποχή από τα συμπληρώματα που περιέχουν τη βιταμίνη αυτή, εντός 6 μηνών. Φολικό Οξύ (Φολακίνη, φυλλικό οξύ και πτεροϋλμονογλουταμινικό): Οι ενώσεις που χαρακτηρίζουν τον όρο "φολικό" λειτουργούν ως συνένζυμα στη μεταφορά απλών ανθρακικών ομάδων, στο μεταβολισμό των αμινοξέων και στη σύνθεση των νουκλεϊκών οξέων. Η πιο κοινή μορφή των φολικών είναι το τετραϋδροφολικό οξύ (THFA), ένα συνένζυμο, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη μεταφορά απλής ανθρακικής αλυσίδας, φορμυλικής, υδροξυμεθυλικής ή μεθυλικής ομάδος. Το THFA παίζει σημαντικό ρόλο στη σύνθεση των ενώσεων γουανίνης, αδενίνης και θυμιδίνης, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τον σχηματισμό του DNA και του RNA. Επιπλέον, τα φυλλικά χρειάζονται για τη μετατροπή της ιστιδίνης σε αμινοξύ (γλουταμινικό οξύ). Στην περίπτωση κατά την οποία υπάρχει διαταραχή στο μεταβολισμό της ιστιδίνης, παρατηρείται συσσώρευση του ενδιάμεσου προϊόντος φορμινογλουταμινικού οξέος, το οποίο αποβάλλεται με τα ούρα. Ακόμη, το φολικό είναι απαραίτητο για τη σύνθεση και την ωρίμανση, τόσο των ερυθρών αιμοσφαιρίων, όσο και των λευκοκυττάρων στον μυελό των οστών. Λειτουργεί ως μεταφορέας απλής ανθρακικής αλυσίδας για τη σύνθεση της αίμης. Η συμπληρωματική χορήγηση φυλλικού οξέος περιορίζει τα συμπτώματα της κακοήθους αναιμίας, αλλά οι γαστρεντερικές και νευρολογικές διαταραχές της αναιμίας συνεχίζουν να εξελίσσονται. Η έλλειψη φυλλικού οξέος μπορεί να θεωρηθεί ως η πιο κοινή υποβιταμίνωση στον άνθρωπο. Τα συμπτώματα της έλλειψής του, περιλαμβάνουν ανεπαρκή ανάπτυξη, μεγαλοβλαστική αναιμία, γλωσσίτιδα και γαστρεντερικές διαταραχές. Ο μεταβολισμός των φυλλικών μπορεί να επηρεαστεί στην περίπτωση πρωτεϊνικού υποσιτισμού, καθώς και σε καταστάσεις που αυξάνουν τις απαιτήσεις του, όπως είναι η εγκυμοσύνη, η αιμολυτική αναιμία, η λευχαιμία, η ασθένεια Hodgkin s και κατά τη χρήση συγκεκριμένων φαρμάκων. Τα βαρβιτουρικά, η σουλφασαλαζίνη και η διφαινυλυδαντοϊνη επηρεάζουν την απορρόφηση του φολικού οξέος. Βιταμίνη Β 12 (κοβαλαμίνες): Η βιταμίνη Β 12 είναι απαραίτητη για την ομαλή λειτουργία του μεταβολισμού όλων των κυττάρων και κυρίως αυτών του γαστρεντερικού σωλήνα, του μυελού των οστών και του νευρικού συστήματος. Μαζί με το φολικό, τη χολίνη και τη μεθειονίνη, συμμετέχουν στη μεταφορά μεθυλικών ομάδων κατά τη σύνθεση των νουκλεϊκών οξέων, καθώς και ενδιάμεσων ενώσεων του μεταβολισμού των πουρινών και πυριμιδινών. Ακόμη, απαιτείται για την απομάκρυνση μιας μεθυλικής ομάδας από το μεθυλφολικό και τη σύνθεση του τετραϋδροφολικού. Επιπλέον, η βιταμίνη Β 12 επηρεάζει το σχηματισμό μυελίνης. Η βιταμίνη Β 12 απελευθερώνεται από τους πεπτιδικούς της δεσμούς με την επίδραση του υδροχλωρικού οξέος στο στομάχι. Όμως, δεν απορροφάται επαρκώς από το λεπτό έντερο εκτός αν ένας ενδογενής παράγοντας συνδεθεί με αυτή. Υπό αυτή τη μορφή, απορροφάται στον ειλεό. Μετά την απορρόφηση, η βιταμίνη Β 12 συνδέεται με πρωτεΐνες του ορού και μεταφέρεται στους ιστούς. Έλλειψη της βιταμίνης Β 12 μπορεί να εμφανιστεί σε δύο σύνδρομα. Το πρώτο, αφορά στη διαταραχή της σύνθεσης του DNA, όπου παρουσιάζονται μεγαλοβλαστική αναιμία, γλωσσίτιδα, υποσπερμία και γαστρεντερικές διαταραχές. Το δεύτερο, αφορά σε νευρολογικό σύνδρομο, το οποίο είναι δύσκολο να αναγνωρισθεί, λόγω του μεγάλου εύρους των συμπτωμάτων. Παρόλα αυτά, στους περισσότερους ασθενείς, η μεγαλοβλαστική αναιμία προεξάρχει των νευρολογικών αλλαγών. Η θεραπεία με βιταμίνη Β 12 μπορεί να αναστρέψει τις νευροψυχιατρικές ανωμαλίες, εκτός αν τα συμπτώματα υπάρχουν για μεγάλο χρονικό διάστημα.

11 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ 11 Επίσης, η ανεπάρκεια της βιταμίνης Β 12 οδηγεί σε υποξεία εκφύλιση της λευκής ουσίας του εγκεφάλου, των οπτικών νεύρων, του μυελού της σπονδυλικής στήλης και των περιφερικών νεύρων. Συμπτώματα είναι το μούδιασμα, η αναισθησία, οι οξείς πόνοι, το αίσθημα καύσου, η ακαμψία και η αδυναμία χρήσης των άκρων. Παντοθενικό οξύ: Η κύρια λειτουργία του στον οργανισμό αφορά στη συμμετοχή του στο σχηματισμό του συνενζύμου Α, το οποίο παίζει σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό των κυττάρων. Εκτός από τη συμμετοχή του στον κύκλο του Krebs, το συνένζυμο Α αποτελεί δέκτη ομάδων από αμινοξέα, βιταμίνες και σουλφαναμίδες. Ακόμη, εμπλέκεται στη σύνθεση της χοληστερόλης, των φωσφολιπιδίων, των στεροειδικών ορμονών και της πορφυρίνης για τον σχηματισμό της αιμοσφαιρίνης. Το παντοθενικό οξύ απαντάται ευρέως στα τρόφιμα και ως εκ τούτου δεν έχουν παρουσιαστεί ασθένειες που να σχετίζονται με την έλλειψή του στους ανθρώπους. Παρά το γεγονός ότι δεν είναι γνωστές τοξικές επιδράσεις αυτής της εν λόγω βιταμίνης, σε υπερβολική πρόσληψη μπορεί να εμφανιστεί διάρροια. Βιοτίνη: Η βιοτίνη λειτουργεί ως συνένζυμο σε αντιδράσεις που αφορούν στην προσθήκη ή στην αφαίρεση διοξειδίου του άνθρακα σε -ή από- ενεργές ενώσεις. Η σύνθεση και η οξείδωση των λιπαρών οξέων, απαιτούν την παρουσία της βιοτίνης ως συνένζυμο. Συμμετέχει επίσης στην απαμίνωση ορισμένων αμινοξέων, κυρίως του ασπαρτικού οξέος, της θρεονίνης και της σερίνης. Η βιοτίνη σχετίζεται στενά μεταβολικά με το φυλλικό και το παντοθενικό οξύ, καθώς και με τη βιταμίνη Β 12. Η βιοτίνη περιέχεται σε ποικιλία τροφίμων και ένα σημαντικό ποσό της συντίθεται από εντερικά βακτήρια και απορροφάται από το σώμα. Η απέκκρισή της από τα κόπρανα και τα ούρα, σε σημαντικά υψηλότερες ποσότητες σε σχέση με τη διατροφική πρόσληψη, αντικατοπτρίζει το μέγεθος της μικροβιακής σύνθεσης. Ανεπάρκεια της βιοτίνης έχει παρατηρηθεί σε ασθενείς που λαμβάνουν ολική παρεντερική διατροφή για πολλά χρόνια. Στους ενήλικες, τα συμπτώματα της ανεπάρκειας περιλαμβάνουν ξηρά λεπιδωτή δερματίτιδα, ναυτία, εμέτους και ανορεξία. Σε βρέφη μικρότερα των 6 μηνών, τα συμπτώματα περιλαμβάνουν σμηγματορροϊκή δερματίτιδα και αλωπεκία. Τα αντισπασμωδικά φάρμακα, καρβαμαζεπίνη και πριμιδόνη, αναστέλλουν τη μεταφορά της βιοτίνης στο έντερο και αυτό, σε περίπτωση μακράς θεραπείας με αντισπασμωδικά, μπορεί να αποτελεί το αίτιο ελάττωσης της βιοτίνης στον οργανισμό. Ακόμη, δίαιτες χαμηλής περιεκτικότητας σε λίπος και χοληστερόλη είναι φτωχές σε βιοτίνη. Δεν υπάρχουν γνωστές τοξικές επιδράσεις από υπερβολική πρόσληψη. Ασκορβικό οξύ (Βιταμίνη C): Το ασκορβικό οξύ είναι μια εξόζη και ταξινομείται ως υδατάνθρακας που σχετίζεται στενά με τους μονοσακχαρίτες. Η αναγόμενή του μορφή είναι το δεϋδροασκορβικό οξύ. Και οι δύο μορφές θεωρούνται αντισκορβουτικές. Η βιταμίνη C απορροφάται εύκολα από το λεπτό έντερο, με μέση απορρόφηση περίπου 90% για προσλήψεις 20 με 120mg. Εντούτοις, σε πολύ υψηλές προσλήψεις όπως για παράδειγμα 12g, η απορρόφηση είναι μόνο 16%. Η βιταμίνη C ενισχύει την απορρόφηση του σιδήρου ανάγοντάς τον στο έντερο από τρισθενή σε δισθενή. Επίσης, εμπλέκεται στην υδροξυλίωση της προλίνης για τον σχηματισμό υδροξυπρολίνης κατά τη σύνθεση του κολλαγόνου. Συνεπώς, η βιταμίνη C συμμετέχει στην επούλωση τραυμάτων, καταγμάτων, στικτών αιμορραγιών και αιμορραγιών των ούλων. Ακόμη, η βιταμίνη C εμπλέκεται στην οξείδωση της φαινυλαλανίνης και της τυροσίνης, καθώς και στο σχηματισμό νορεπινεφρίνης από ντοπαμίνη. Επιπλέον, το ασκορβικό οξύ παρέχει αντίσταση στις λοιμώξεις μέσω ανοσοποιητικής ενεργοποίησης των λευκοκυττάρων, της παραγωγής ιντερφερόνης, της αντιφλεγμονώδους διαδικασίας και της ακεραιότητας των βλεννομεμβρανών.

12 12 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ Αυξημένες δόσεις βιταμίνης C απαιτούνται σε συνθήκες οξέος συναισθηματικού ή περιβαλλοντικού στρες, όπως είναι το τραύμα, ο πυρετός, η λοίμωξη και η αυξημένη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η σοβαρή έλλειψη βιταμίνης C οδηγεί σε σκορβούτο. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν υπερκεράτωση, οίδημα και φλεγμονή στα ούλα, απώλεια δοντιών, ξηρότητα του στόματος και των ματιών, απώλεια μαλλιών και ξηροδερμία. Λόγω ανεπαρκούς σύνθεσης του κολλαγόνου, τα τραύματα δεν επουλώνονται ικανοποιητικά και οι ουλές από παλαιότερα τραύματα ανοίγουν. Στις περιοχές που αιμορραγούν αναπτύσσονται εύκολα δευτερογενείς λοιμώξεις. Επίσης, από την ανεπάρκεια της βιταμίνης C προκύπτουν συνήθως νευρωτικές διαταραχές, όπως υποχονδρία, υστερία και κατάθλιψη. 1.5 ΤΑ ΚΥΡΙΟΤΕΡΑ ΙΧΝΟΣΤΟΙΧΕΙΑ Σίδηρος Ο σίδηρος είναι απαραίτητος για τη μεταφορά οξυγόνου και ηλεκτρονίων. Η διαθεσιμότητά του επηρεάζει την αναπνοή των κυττάρων, τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος και την παραγωγή ενέργειας. Τα υψηλά ή χαμηλά επίπεδα σιδήρου, μπορεί να αλλάξουν τις ανοσοποιητικές αντιδράσεις του οργανισμού. Τα βακτήρια χρειάζονται σίδηρο και έως εκ τούτου, τα υψηλά επίπεδα του ιχνοστοιχείου αυτού, ιδίως σε ενδοφλέβια χρήση, μπορεί να αυξήσουν τον κίνδυνο λοίμωξης. Οι πρωτεΐνες που δεσμεύουν σίδηρο στο ήπαρ φαίνεται ότι εμποδίζουν την εμφάνιση λοίμωξης με την αφαίρεσή του από τα βακτήρια, τα οποία τον χρειάζονται για να αναπαραχθούν. Η έλλειψη σιδήρου οδηγεί σε μειωμένες συγκεντρώσεις των κυκλοφορούντων Τ- λεμφοκυττάρων και έτσι μειώνεται η δραστικότητα των κυττάρων «φυσικών φονιάδων». Ακόμη, το ιχνοστοιοχείο αυτό αντιδρά με το οξυγόνο για τον σχηματισμό ενώσεων που προκαλούν βλάβες στις κυτταρικές μεμβράνες και στο DNA, εκτός αν συνδεθούν με πρωτεΐνες. Η παραγωγή του ATP απαιτεί την παρουσία αιμικών και μη ενζύμων, που περιέχουν σίδηρο. Τα κυτοχρώματα στα κύτταρα μεταφέρουν ηλεκτρόνια και αποθηκεύουν ενέργεια μέσω της οξείδωσης και αναγωγής του σιδήρου. Για τη σωστή λειτουργία του εγκεφάλου απαιτείται σίδηρος, ο οποίος υποστηρίζει τη λειτουργία και τη σύνθεση των νευροδιαβιβαστών και πιθανόν της μυελίνης. Η έλλειψη σιδήρου μπορεί να επηρεάσει την ικανότητα για μάθηση, τη μνήμη και τη σκέψη. Επίσης, μπορεί να διαφοροποιήσει τη διεγερτική ικανότητα των αισθητηρίων. Όταν η έλλειψη σιδήρου προκύπτει κατά την ανάπτυξη και την εξέλιξη του οργανισμού, μπορεί να έχει μακροχρόνια αρνητικές επιπτώσεις. Έως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να προλαμβάνεται η ανεπάρκειά του. Ο οργανισμός απορροφά περίπου το 25% του αιμικού σιδήρου, σε αντίθεση με τον μη αιμικό σίδηρο, που η απορρόφηση του γίνεται μόνο κατά 5%. Για να απορροφηθεί ο μη-αιμικός σίδηρος θα πρέπει να βρίσκεται σε διαλυτή μορφή στο δωδεκαδάκτυλο και στην άνω νήστιδα. Ο βλεννογόνος του εντέρου φαίνεται να ελέγχει το ρυθμό απορρόφησης του σιδήρου, ανάλογα με τις ανάγκες του οργανισμού. Σε ανεπάρκεια η απορρόφηση μπορεί να αυξηθεί στο 50%. Επίσης αυξάνει σε καταστάσεις εγκυμοσύνης και ανάπτυξης. Η βιταμίνη C ενισχύει την απορρόφηση του σιδήρου. Η έλλειψή του είναι συνήθης έπειτα από γαστρική επέμβαση. Συνήθως απώλειες σιδήρου προκύπτουν σε αιμορραγίες και σε πολύ μικρές ποσότητες στα κόπρανα, τον ιδρώτα, το δέρμα και στην απώλεια μαλλιών. Οι ενήλικες άντρες και οι γυναίκες στην εμμηνόπαυση έχουν απώλειες σε σίδηρο της τάξεως του 1mg την ημέρα. Η απώλεια αίματος με την έμμηνο ρύση αυξάνει τις απαιτήσεις σε σίδηρο, όπως επίσης και η εγκυμοσύνη και ο ταχύς ρυθμός ανάπτυξης. Οι έγκυες έφηβοι βρίσκονται σε υψηλό κίνδυνο για έλλειψη σιδήρου, καθώς τόσο οι ίδιες όσο και το έμβρυο αναπτύσσονται, αλλά και γιατί συνήθως έχουν κακές διατροφικές συνήθειες.

13 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ 13 Η αποθήκευση του σιδήρου γίνεται κυρίως στο ήπαρ και στο μυελό των οστών. Το υπόλοιπο μέρος αυτού αποθηκεύεται στο σπλήνα και τους μύες. Σπάνιες γενετικές διαταραχές, συχνές μεταγγίσεις αίματος ή μακροχρόνια λήψη μεγάλων ποσοτήτων σιδήρου, μπορεί να προκαλέσουν υπερβολική αύξηση των αποθεμάτων του, κατάσταση η οποία θεωρείται σπάνια. Η κατάσταση του οργανισμού σε σίδηρο μπορεί να υπολογισθεί με τον έλεγχο των επιπέδων σιδήρου στον ορό, της σιδηροδεσμευτικής ικανότητας του ορού, του σιδήρου στο μυελό των οστών ή με τα επίπεδα φερριτίνης του ορού. Ψευδάργυρος Περίπου 300 είναι τα ένζυμα που περιέχουν ψευδάργυρο και συμμετέχουν στην αποικοδόμηση υδατανθράκων, λιπών, πρωτεϊνών και νουκλεϊνικών οξέων. Ο ψευδάργυρος βρίσκεται σε αφθονία στους πυρήνες των κυττάρων, σταθεροποιεί το DNA και το RNA και είναι απαραίτητος για την κυτταρική διαίρεση, ειδικότερα κατά την μεταγραφή και την παραγωγή αντιγράφων (replication). Επιπλέον, επειδή συμμετέχει στην κρυσταλλική δομή των οστών θεωρείται απαραίτητος για την επαρκή οστεοβλαστική δραστηριότητα, το σχηματισμό των ενζύμων των οστών και την εναπόθεση ασβεστίου σε αυτά. Στους ενήλικες, οι μεγαλύτερες ποσότητες ψευδαργύρου βρίσκονται στο ήπαρ, τον προστάτη, τα νεφρά, τα οστά, τους μύες, όπως επίσης και στα μάτια, το πάγκρεας, τα σπερματοζωάρια, το δέρμα, τα μαλλιά και τα νύχια χεριών και ποδιών. Η αλβουμίνη αποτελεί τον κύριο φορέα ψευδαργύρου στο πλάσμα. Σε οξεία φάση που ακολουθεί τραυματισμό, το ήπαρ μπορεί να ξαναπάρει μέχρι και το 50% του ψευδαργύρου που βρίσκεται στο πλάσμα. Ακόμη, μετά από ένα γεύμα που δεν περιέχει ψευδάργυρο, ο σχηματισμός των μεταλλοενζύμων που χρειάζονται για την πέψη και την απορρόφηση μειώνει τα επίπεδα ψευδαργύρου στο πλάσμα. Η απορρόφηση ψευδαργύρου περιορίζεται παρουσία ινών και φυτικών συστατικών. Ο χαλκός και το κάδμιο ανταγωνίζονται για την ίδια πρωτεΐνη-μεταφορέα. Δεν έχει επιβεβαιωθεί ότι οι μεγάλες προσλήψεις σιδήρου και ασβεστίου μπορεί να επηρεάσουν την απορρόφηση ψευδαργύρου. Αντίθετα, η υπερβολική πρόσληψη ψευδαργύρου μπορεί να περιορίσει την απορρόφηση του χαλκού και του σιδήρου. Η απορρόφησή του ενισχύεται από τη γλυκόζη, τη λακτόζη και την πρωτεΐνη της σόγιας. Κάτω από φυσιολογικές συνθήκες, ο ψευδάργυρος αποβάλλεται σχεδόν αποκλειστικά με τα κόπρανα. Παρ' όλα αυτά, η νηστεία, ο αλκοολισμός, το νεφρωσικό σύνδρομο, ο διαβήτης και η ηπατική κίρρωση μπορεί να οδηγήσουν σε αυξημένες απώλειες με τα ούρα. Έλλειψη ψευδαργύρου παρατηρείται σε περιπτώσεις όπου υπάρχει νόσος του εντέρου -όπως στη νόσο του Crohn- ή σε άλλες καταστάσεις, όπως είναι ο τραυματισμός, η φλεγμονή ή η παγκρεατική ανεπάρκεια. Επίσης, η νηστεία και οι αυξημένες εξωκρινείς εκκρίσεις, μπορούν να οδηγήσουν σε έλλειψη ψευδαργύρου. Οι ασθενείς που λαμβάνουν ολική παρεντερική διατροφή, οι αλκοολικοί, οι έγκυες και οι υπερήλικες έχουν αυξημένο κίνδυνο ανεπάρκειας ψευδαργύρου. Οι ανοσολογικές διαταραχές, που σχετίζονται με τη σοβαρού βαθμού έλλειψη ψευδαργύρου, περιλαμβάνουν ατροφία του θύμου αδένα, λεμφοπενία, μειωμένη αντίδραση των λεμφοκυττάρων στα μιτογόνα ερεθίσματα, επιλεκτική μείωση των Τ 4 βοηθητικών κυττάρων και μείωση στη δραστικότητα των κυττάρων «φυσικών φονιάδων». Ακόμη και μικρού βαθμού έλλειψη ψευδαργύρου μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη παραγωγή ιντερλευκίνης-2. Μία δευτεροπαθής ανεπάρκεια ψευδαργύρου μπορεί να συνυπάρχει με τη δρεπανοκυτταρική αναιμία. Η υπερβολική συμπληρωματική χορήγηση ψευδαργύρου μπορεί να επηρεάσει την απορρόφηση του χαλκού. Η πρόσληψη 2g/ημέρα μπορεί να προκαλέσει γαστρεντερικό ερεθισμό και εμέτους. Η αιμοδιάλυση αποτελεί το κύριο πεδίο τοξικότητας από ψευδάργυρο. Αυτό οφείλεται είτε στους χρησιμοποιούμενους λευκοπλάστες είτε στους γαλβανισμένους σωλήνες των συσκευών αιμοδιάλυσης. Τα συμπτώματα είναι αναιμία, πυρετός και διαταραχές ΚΝΣ.

14 14 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ Σελήνιο Η αντιοξειδωτική δράση του σεληνίου συμπληρώνει εκείνη της βιταμίνης Ε. Το σελήνιο δρα μαζί με την τοκοφερόλη για την προστασία των κυτταρικών μεμβρανών από οξειδωτικές βλάβες και τη διευκόλυνση της ένωσης του οξυγόνου και του υδρογόνου στο τέλος της μεταβολικής αλυσίδας. Επίσης, παίζει ρόλο στη μεταφορά ιόντων κατά μήκος των μεμβρανών και στη σύνθεση των ανοσοσφαιρινών. Η υπεροξειδάση της γλουταθειόνης δρα τόσο στο κυτταρόπλασμα, όσο και στο στρώμα των μιτοχονδρίων, ενώ η βιταμίνη Ε βρίσκεται στις κυτταρικές μεμβράνες. Το σελήνιο απορροφάται στο ανώτερο τμήμα του λεπτού εντέρου. Η ανεπάρκειά του είναι σπάνια στους ανθρώπους. Δύο ασθένειες μπορεί να προκύψουν από έλλειψη σεληνίου: οι ασθένειες Keshan και Kashin-Beck. Η πρώτη αποτελεί μια μορφή μυοκαρδιοπάθειας, που επηρεάζει κυρίως τα παιδιά. Η ασθένεια Kashin-Beck εμφανίζεται κυρίως πριν και κατά τη διάρκεια της εφηβείας και περιλαμβάνει συμμετρική δυσκαμψία, πρήξιμο και πόνο στα δάκτυλα καθώς και γενική οστεοαρθρίτιδα. Έλλειψη σεληνίου έχει αναφερθεί σε υποσιτισμένους ασθενείς, που λαμβάνουν ολική παρεντερική διατροφή για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ακόμη, έχουν παρατηρηθεί χαμηλά επίπεδα στο πλάσμα ασθενών που τρέφονται για μεγάλο χρονικό διάστημα με εντερική σίτιση. Επιπλέον, έχει παρατηρηθεί ότι τα χαμηλά επίπεδα σεληνίου και βιταμίνης Ε σχετίζονται με καρδιαγγειακά νοσήματα, αν και κάτι τέτοιο δεν έχει αποδειχθεί ακόμη επιστημονικά. Το σελήνιο δεν έχει γνωστές τοξικές επιδράσεις στον άνθρωπο. Χρώμιο Είναι απαραίτητο για τον ομαλό μεταβολισμό λιπιδίων και υδατανθράκων. Ακόμη, φαίνεται να εμπλέκεται στη δράση της ινσουλίνης. Το βιολογικά ενεργό σύμπλεγμα χρωμίου, που ονομάζεται παράγοντας ανοχής της γλυκόζης, θεωρείται ότι αποτελείται από χρώμιο, νικοτινικό οξύ και γλουταθειόνη. Ο παράγοντας ανοχής της γλυκόζης είναι απαραίτητος για το φυσιολογικό μεταβολισμό των υδατανθράκων και των λιπιδίων και εμφανίζεται να διευκολύνει τη σύνδεση της ινσουλίνης με τους υποδοχείς των κυττάρων. Η έλλειψη χρωμίου, που συνήθως εμφανίζεται σε προχωρημένη ηλικία, μπορεί να επηρεάζει τη δυσανοχή στη γλυκόζη που παρουσιάζεται σε κάποιους υπερήλικες. Επιπλέον, έλλειψη χρωμίου έχει παρατηρηθεί σε ασθενείς που λαμβάνουν ολική παρεντερική διατροφή. Μολυβδαίνιο Το μολυβδαίνιο θεωρείται απαραίτητο συστατικό πολλών ενζυμικών συστημάτων και των φλαβοπρωτεϊνών. Οι οξειδάσες της ξανθίνης, της αλδεΰδης και των σουλφιτών (ένζυμα που καταλύουν τις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις), απαιτούν μια πρόσθετη ομάδα που περιέχει μολυβδαίνιο. Η σουλφιδική οξειδάση θεωρείται σημαντική στην αποικοδόμηση της κυστεΐνης και της μεθειονίνης και καταλύει τον σχηματισμό θειϊκών από θειώδη. Η συγγενής ανεπάρκεια αυτού του ενζύμου είναι θανατηφόρα, λόγω δραστικής μείωσης του μεγέθους του εγκεφάλου. Ανεπάρκεια μολυβδαινίου εμφανίζεται κυρίως σε ασθενείς που λαμβάνουν ολική παρεντερική διατροφή. Το μολυβδαίνιο βρίσκεται σε πολύ μικρές ποσότητες στον οργανισμό. Απορροφάται από τον γαστρεντερικό σωλήνα και απεκκρίνεται με τα ούρα. 1.6 ΤΑ ΚΥΡΙΟΤΕΡΑ ΜΕΤΑΛΛΑ Ασβέστιο Απαραίτητο για την την ανάπτυξη, διατήρηση και αναδόμηση της οστικής μάζας. Έχει μεταβολικό ρόλο για τα κύτταρα των διαφόρων ιστών και λαμβάνει μέρος στις διαδικασίες μεταφοράς των ουσιών διαμέσου των κυτταρικών μεμβρανών. Το ασβέστιο είναι επίσης απαραίτητο για τη μεταφορά των νευρικών σημάτων και τη ρύθμιση της μυϊκής συστολής, συμπεριλαμβανομένου και του καρδιακού μυ.

15 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ 15 Σχεδόν 99% του ασβεστίου που υπάρχει στο σώμα, έχει αναποτεθεί στα οστά και στα δόντια. Το υπόλοιπο 1% βρίσκεται στο αίμα, στο εξωκυττάριο και ενδοκυττάριο περιβάλλον, όπου ρυθμίζει σηματικές μεταβολικές διεργασίες. Η απορρόφηση του ασβεστίου γίνεται από όλα τα μέρη του λεπτού εντέρου, γρηγορότερα όμως πραγματοποιείται στο δωδεκαδάχτυλο, όπου και υπάρχει μεγαλύτερη οξύτητα. Η απορρόφηση του ασβεστίου εξαρτάται επίσης από την παρουσία της βιταμίνης D. Περίπου το 50% του προσλαμβανόμενου ασβεστίου αποβάλεται καθημερινά μέσω των ούρων. Αυξημένη απέκκριση παρατηρείται σε περιπτώσεις υψηλής κατανάλωσης ζωϊκής πρωτεΐνης και σε υψηλή πρόσληψη νατρίου. Η διατήρηση του ασβεστίου του αίματος σε σταθερά επίπεδα εξαρτάται κυρίως από την παραθορμόνη. Η ορμόνη αυτή προάγει την απελευθέρωση του ασβεστίου που έχει αποθηκευτεί στα οστά και την ταυτόχρονη επαναρρόφησή του από τους νεφρούς, όταν τα επίπεδα ασβεστίου του αίματος είναι μειωμένα. Άλλες ορμόνες, όπως είναι οι ορμόνες του θυρεοειδή αδένα (Τ 3, Τ 4 ), τα γλυκοκορτικοειδή και οι φυλετικές ορμόνες, παίζουν σημαντικό ρόλο στην ομοιόσταση του ασβεστίου. Η υψηλή πρόσληψή του, ιδιαίτερα σε συνδυασμό με την ταυτόχρονη υψηλή πρόσληψη βιταμίνης D, μπορεί να οδηγήσει σε υπερασβεσταιμία. Η τοξική αυτή κατάσταση χαρακτηρίζεται από την εναπόθεση ασβεστίου στους μαλακούς ιστούς, κυρίως στα νεφρά, και μπορεί να αποβεί μοιραία για τον ασθενή. Η έλλειψη ασβεστίου μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στην καρδιακή λειτουργία, οστεομαλακία στα παιδιά και μία σειρά από χρόνιες ασθένειες στους ενήλικες, όπως είναι ο καρκίνος του παχέος εντέρου και η υπέρταση. Φώσφορος Συμμετέχει στη σύνθεση των DNA και RNA, καθώς και σε ενώσεις υψηλού ενεργειακού φορτίου, όπως είναι το ATP και η φωσφοκρεατίνη. Αποτελεί επίσης δομικό συστατικό των φωσφολιπιδίων, τα οποία βρίσκονται στις κυτταρικές μεμβράνες. Τα ιόντα φωσφόρου σε συνδυασμό με τα ιόντα ασβεστίου δημιουργούν το ανόργανο συστατικό οστών και δοντιών. Απώλειες φωσφόρου μέσω των ούρων παρατηρούνται σε περιπτώσεις αυξημένης πρόσληψης, υπερπαραθυρεοειδισμό, οξεία αναπνευστική ή μεταβολική οξείδωση και σε πρόσληψη διουρητικών. Η χρόνια υποθρεψία ή η νηστεία μπορούν επίσης να ευθύνονται για αυξημένη απώλεια φωσφόρου στα ούρα και υποφωσφαταιμία. Άλλα αίτια υποφωσφαταιμίας είναι η χορήγηση γλυκόζης για μεγάλα χρονικά διαστήματα, η ολική παρεντερική διατροφή με ανεπαρκή χορήγηση φωσφόρου, η χρήση αντιόξινων που δεσμεύουν το φώσφορο, ο υπερπαραθυρεοειδισμός και η θεραπεία της διαβητικής οξείδωσης. Προσοχή θα πρέπει να δίνεται στο κλάσμα ασβέστιο/φώσφορος (Ca:P), έτσι ώστε να μην αυξάνουν τα επίπεδα της παραθορμόνης. Μαγνήσιο Ο κύριος ρόλος του είναι η σταθεροποίηση του ΑΤP στις ενζυμικές αντιδράσεις που εξαρτώνται από το ενεργειακό αυτό νόμισμα. Το μαγνήσιο συμμετέχει σε περισσότερα από 300 ένζυμα, τα οποία παίζουν ρόλο στο μεταβολισμό των συστατικών της τροφής (π.χ. τη σύνθεση των λιπαρών οξέων και των πρωτεϊνών, τη φωσφοριλίωση της γλυκόζης και των παραγώγων της κατά τη διαδικασία της γλυκόλυσης). Το μαγνήσιο παίζει επίσης το ρόλο του νευρο-μυϊκού διαβιβαστή, έχοντας αντίθετη δράση από εκείνη του ασβεστίου. Σε μία κανονική μυϊκή συστολή το ασβέστιο δρα ερεθιστικά, ενώ το μαγνήσιο χαλαρωτικά. Η λειτουργία των μυών που υπάρχουν στις αρτηρίες και στους μαλακούς ιστούς εξαρτάται από το κλάσμα ασβέστιο/μαγνήσιο.

16 16 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ Η επαρκής πρόσληψη μαγνησίου συνδέεται με μεγαλύτερη οστική πυκνότητα, όταν όμως η πρόσληψη είναι πολύ υψηλή, τότε συνδέεται με καταστολή του κεντρικού νευρικού συστήματος, αναισθησία ή ακόμα και παράλυση, ειδικά σε άτομα με νεφρική ανεπάρκεια. Επομένως, δεν θα πρέπει να χορηγούνται συμπληρώματα μαγνησίου σε ασθενείς με προβλήματα των νεφρών. Η έλλειψη μαγνησίου, εκδηλώνεται με τρέμουλο, μυϊκούς σπασμούς, αλλαγές στη συμπεριφορά, ανορεξία, έμετο. Σε σοβαρή έλλειψη, είναι πιθανό ο ασθενής να πέσει σε κώμα. Επίσης, η έκκριση της παραθορμόνης μειώνεται αισθητά, γεγονός το οποίο παίζει σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό των οστών. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Alvarez-Leite JI.: Nutrient deficiencies secondary to bariatric surgery. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2004; 7(5): Askanazi J, Carpentier YA, Elwyn OH, et al: Influence of total parenteral nutrition on fuel utilization in injury and sepsis. Ann Surg 1980;191: Beisel WR. Aberrations in hormone production and utilization during infection. In Powanda MC, Canonico PG (eds). Infection. The Physiologic and Metabolic Responses of the Host. Amsterdam: Elsevier/North-Holland Biomedical Press, 1981: pp Beisel WR, Wannemacher RW Jr. Gluconeogenesis, ureagenesis, and ketogenesis during sepsis. JPEN 1980;4: Berger MM, Rothen C, Cavadini C, Chiolero RL.: Exudative mineral losses after serious burns: a clue to the alterations of magnesium and phosphate metabolism. Am J Clin Nutr 1997; 65(5): Brown MR et al: Proximal muscle weakness and selenium deficiency associated with long-term parenteral nutrition. Am J Clin Nutr 1986;43: Btaiche IF, Carver PL, Welch KB: Dosing and monitoring of trace elements in long-term home parenteral nutrition patients. JPEN 2011;35(6): Dewey M, Heuberger R.: Vitamin D and calcium status and appropriate recommendations in bariatric surgery patients. Gastroenterol Nurs 2011; 34(5): Kirk SJ, Barbul A: Role of arginine in trauma, sepsis, and immunity. JPEN 1990;14: Lacey JM, Wilmore OW: Is glutamine a conditionally essential amino acid? Nutr Rev 1990; 48: Long CL: Energy balance and carbohydrate metabolism in infection and sepsis. Am J Clin Nutr 1977;30: Mahan LK, Escott-Stump S:Krause's Food & Nutrition Therapy. Saunders Elsevier, 2008; pp Merritt EK, Cross JM, Bamman MM.: Inflammatory and Protein Metabolism Signaling Responses in Human Skeletal Muscle After Burn Injury. J Burn Care Res Moore FD. Langohr JL. Ingebretsen M et al: The role of exudate losses in the protein and electrolyte imbalance of burned patients. AnnSurg19 132" Moukarzel A.: Chromium in parenteral nutrition: too little or too much? Gastroenterology 2009; 137(5 Suppl):S Muñoz García M, Pérez Menéndez-Conde C, Bermejo Vicedo T.: Advances in the knowledge of the use of micronutrients in artificial nutrition. Nutr Hosp 2011; 26(1):37-47.

17 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ Papageorgiou T, Zacharoulis D, Xenos D, Androulakis G.: Determination of trace elements (Cu, Zn, Mn, Pb) and magnesium by atomical absorption in patients receiving total parenteral nutrition. Nutrition 2002; 18(1): Watanabe F.: Vitamin B12 sources and bioavailability. Exp Biol Med (Maywood) 2007; 232(10): WHO Energy and Protein Requirements Report of a Joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation Technical Report Series 724 Geneva, World Health Organization, Williams FN, Herndon DN, Jeschke MG.: The hypermetabolic response to burn injury and interventions to modify this response. Clin Plast Surg 2009; 36(4): Wilmore OW: The Metabolic Management of the Critically III. New York: Plenum Medical Book Co, 1977; pp Wilmore OW, Long JM, Mason AO Jr, et al: Mediator of the hypermetabolic response to thermal injury Ann Surg 1974;180: Young VR, Bier DM: A kinetic approach to the determination of human amino acid requirements. Nutr Rev 1987;45: 289.

18 18 ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ