Vitamina K ( Vitamina antihemoragică )

Istoric

În anul 1930 H. Dam, în cercetările sale asupra metabolismului substanţei lipoide, a făcut observaţia că puii de găină clociţi de curând şi care au fost supuşi unui regim de alimentaţie fără lipoide, au căpătat după câteva săptămâni hemoragii în piele şi în mucoasele tractului digestiv. Cauza acestor hemoragii a rămas mulţi ani plină de mister până ce Dam şi Schonheyder în 1935 la Copenhaga şi Almquist şi Stokstad aproape concomitent cu ei în Barkeley ( California )au putut să dovedească, că hemoragiile se produc prin neadministrarea unui factor dietetic necunoscut până atunci, aflat în iarbă şi frunze verzi şi liposolubil. Noul factor a primit denumirea de “ vitamină antihemoragică “ sau “ Vitamina K “. Iniţial s-a crezut că vitamina K are importanţă numai pentru organismul păsărilor. În anul 1937 Dam şi colaboratorii au putut totuşi să stabilească, că la mamifere prisosinţa de vitamină K este numai aparentă şi anume că mamiferele îşi acoperă nevoia de vitamină K prin resorbţie a substanţei K sintetizată de bacteriile intestinale. Cercetarea fiziologică a vitaminei K a suferit încă un impuls prin aceea că în primăvara anului 1939 cercetătorii elveţieni şi americani au reuşit să obţină purificarea şi lămurirea constituţiei vitaminei K şi să prepare sintetic combinaţii care să aibă acţiune K.

Chimie

Vitamina K există sub două forme în natură şi anume : în substanţele vegetale brute predomină vitamina K1 (numită de Karrer α – filochinonă) pe când în organele animale predomină vitamina K2.Vitamina K1, obţinută cam în acelaşi timp în formă pură de către Karrer şi Doisy reprezintă un ulei galben clar, care cristalizează la temperatură joasă şi care distileazănedescompus în vid complet la 130 – 140 0C. Ea corespunde formulei C32H48O2 (nu este complet exclusă formula C31H46O2 cu un metil în locul grupului etil).

Unitatea sa chimică a fost dovedită prin aceea că din ea se poate obţine prin acetilare un dihidro – diacetat cristalizat, incolor. Vitamina K1 este sensibilă la lumină şi alcaline, se reduce într-o hidrochinonă incoloră, este termolabilă şi uşor solubilă în eter şi benzină, mai puţin în alcool. Prin adaosul de etilat de sodiu la o soluţie alcoolică de vitamină K se produce

după câteva secunde o culoare intensă albastră – violetă care se transformă treptat în roşu şi apoi brun (reacţia caracteristică a vitaminei K). Vitamina K2 a fost obţinută sub formă pură din făină de sardine, de către Doisy şi colaboratorii. Ea formează cristale galbene clare cu punctul de topire 51 - 520C şi corespunde formulei C40H54O2. După constituţia sa este o 2,3-difarnezil-1,4-naftochinonă. Acţiunea sa fiziologică corespunde numai cam la 60 % din aceea a vitaminei K1.

Determinare

Vitamina K ajuta la coagularea sangelui si protejeaza oasele in special in perioada post-menopauza. Vitamina K previne calcifierea arterelor si asigura protectie impotriva afectiunilor hepatice si a cancerului de prostata.

Fara vitamina K, sinteza a cel putin patru proteine implicate in procesul de coagulare sangvina ar fi in pericol. Legat de acest fapt, rolul acestei vitamine mai consta si in asigurarea unei cicatrizari eficiente si impiedicarea unei hemoragii excesive in cazul leziunilor. In asociere cu vitaminele A si D, vitamina K participa la elaborarea proteinelor osoase si renale. 

De asemenea, vitamina K intervine in producerea de energie pentru celule. Ea participa si la fabricarea neuro-hormonilor, acei mesageri biochimici care transfera informatiile catre creier. Vitamina K este foarte utila atat tubului digestiv, cat si pielii.

Sunt situatii in care necesarul organismului de vitamina K este mai mare decat in mod normal iar printre aceste situatii enumeram:

Sangerari excesive, inclusiv, sangerare menstruala, nazala sau in tractul digestiv

Vanatai

Probleme cu calcifierea vaselor de sange sau supapelor inimii

Probleme cu fracturi de oase sau diminuarea structurii osoase

.

Alimente care contin vitamina K: patrunjel, spanac, varza de Bruxelles, fasole verde, mazare, sparanghel, broccoli, gulii, morcovi sau mustar.

Vitamina K nu este o substanta chimica unica, ci mai degraba o familie de substante chimice legate prin denumirea generala de “vitamina K”.

Toate tipurile de vitamina K se incadreaza intr-o categorie mare de substante chimice numitenaftochinone. In cadrul acestei categorii naftochinone, exista doua tipuri de baza de vitamina K. Primul tip, numit filochinone, se face de catre plante. Al doilea tip de baza, numitmenachinone, se face de bacterii. Multe tipuri diferite de bacterii din intestinele noastre pot face vitamina K, sub forma de menachinone. 90% din vitamina K din alimentatie provine din alimentele vegetale.

Care sunt functiile vitaminei K?

Vitamina K ajuta la coagularea sangelui. De fapt, litera “K” a acestei vitamine a venit de la cuvantul german koagulation. Ori de cate ori avem o rana (chiar si o simpla taietura), avem nevoie ca sangele sa se coaguleze pentru a inchide rana si pentru a preveni sangerarea excesiva. Pe de alta parte, abilitatea de coagulare nu trebuie sa fie excesiva pentru ca nu ne dorim sa sistemul nostru cardiovasular sa “arunca un cheag de sange” din greseala si sa blocheze buna functionare a intregului sistem. Echilibrul corect intre aceste necesitati este pastrat tocmai de vitamina K.

Vitamina K protejeaza sanatatea oaselor.Cercetarile arata ca persoanele care au deficit de vitamina K prezinta un risc mai mare de a face fracturi. In plus, pentru femeile care au trecut de menopauza si au oasele mai fragile, s-a demonstrat ca vitamina K ajuta la prevenirea posibilelor fracturi. Beneficiile aduse de vitamina K par sa depinda de cel putin doua mecanisme de baza.

Primul dintre aceste mecanisme implica un tip de celule osoase numite osteoclaste. Osteoclastele sunt celule osoase responsabile de demineralizarea oaselor cu scopul de a face disponibile mineralele pentru alte functii in organism. Activitatea acestor celule este foarte importanta dar nu vrem nici prea multe osteoclaste (sau prea multa activitate a acestora) deoarece ar crea dezechilibre prin prea multa demineralizare osoasa. Vitamina K face posibil ca organismul nostru sa tina sub control acest proces. Una din formele menachinone de vitamina K (MK-4 numite si menatetrenone) blocheaza formarea a prea multe osteoclaste si poate initia moartea programata a celulelor (proces numit apoptoza).

Un al doilea mecanism implica rolul vitaminei K intr-un proces numit carboxilare. Pentru a mentine sanatatea oaselor, una dintre proteinele gasite in os – numita osteocalcina – are nevoie sa fie modificata chimic prin procesul de carboxilare. Osteocalcina nu este o proteina oarecare in organism, ci una foarte importanta pentru densitatea mineralelor din oase si din acest motiv este masurata in sange atunci cand medicii incearca sa determine starea de sanatate a oaselor. Riscul de a avea fracturi (in special fracturi de sold) sporeste atunci cand carboxilarea se produce pentru prea putine proteine osteocalcine.

Vitamina K previne calcifierea vaselor de sange sau a supapelor inimii. O problema comuna in mai multe forme de boli cardiovasculare este calcifierea nedorita, acumularea de calciu ininteriorul unui tesut care este in mod normal moale. Aceasta acumulare de calciu duce la intarirea tesutului si nu-i mai permite sa functioneaze corect. In cazul in care calciul se acumuleaza in interiorul arterelor se produce rigidizarea acestora.Persoanele cu deficit de vitamina K prezinta un risc mai mare de rigidizare a arterelor decat persoanele care au suficienta vitamina K in organism.

Cercetatorii continua sa exploreze rolul vitaminei K pentru sanatate. Cercetarile sunt indreptate in special in trei mari directii: (1) protectia impotriva oxidantilor; (2) regularizarea corecta a raspunsuluiinflamator si (3) sprijinirea structurii sistemului nervos si a creierului.

Deficientele de vitamina K sunt sesizate in special atunci cand avem probleme de coagulare a sangelui.

Simptome de deficit de vitamina K includ si sangerari menstruale abundente, sangerare in tractul digestiv, sangerare nazala sau in urina, hemoragie si anemie.Un al doilea set de simptome de deficit de vitamina K implica probleme osoase. Aceste simptome pot include pierderea de masa osoasa (osteopenie), scaderea densitatii minerale osoase (osteoporoza) si fracturi. Un alt set de simptome de deficit de vitamina K implica depunerea de calciu in exces in tesuturile moi.

Din cauza faptului ca aceasta vitamina se gaseste din abundenta in alimente, iar corpul nostru sintetizeaza o parte, carentele sunt mai rare. In principiu, lipsa vitaminei K este datorata mai degraba problemelor de absorbtie decat slabului aport alimentar.

Persoanele cu risc marit sunt:

- cele care nu absorb corespunzator materiile grase (boli hepatice, mucoviscidoze s.a.);

- cele care iau antibiotic perioade foarte lungi, care distrug flora intestinala;

- bebelusii ale caror intestine, la nastere, nu poseda bacterii ce sintetizeaza vitamina K. Aceasta trece foarte greu prin bariera placentara, iar concentratia plasmatica a fetusului in vitamina K este foarte scazuta. In plus, laptele matern contine foarte putina vitamina K. Este indicata suplimentarea intr-o astfel de vitamina a bebelusilor hraniti la sin cu 2 micrograme pe saptamina.De asemenea, sub control medical, se recomanda suplimentarea aportului la femeile insarcinate sau care alapteaza, celor aflate la menopauza si varstnicilor. Este contraindicata suplimentarea persoanelor aflate sub tratament anticoagulant de tip antivitamina K.

Vitamina K este considerata toxica pentru organism in forma sa sintetica numita mendiona. Aceasta forma de vitamina K poate fi uneori convertita de catre organismul in forme non-toxice, dar cercetarile arata totusi ca exista riscuri nedorite pentru organismul uman. Acest risc implica un stres oxidativ excesiv si daune implicite pentru o varietate de tipuri de celule, inclusiv celule din rinichi si ficat. Pe baza acestor constatari, US Food and Drug Administration (FDA) nu permite ca vitamina K sa fie vanduta ca supliment alimentar in forma de menadiona. (Menadiona este denumite in mod obisnuit vitamina K3.)

Studiile arata ca inghetarea, fierberea sau depozitarea pe termen lung a alimentelor nu cauzeaza pierderea excesiva de vitamina K. Procesarea comerciala a alimentelor conduce insa la pierderi mari de vitamina K si de aceea, daca avem de ales intre un suc natural facut in casa si un suc ambalat este mult de preferat prima varianta.

Orice probleme de sanatate care afecteaza digestia si absorbtia de substantenutritive pot contribui la deficitul de vitamina K in organism. Aceste probleme sunt bolile inflamatorii intestinale, colita ulcerativa, boala celiaca, sindromul intestinului scurt precum si interventiile chirurgicale ale tractului digestiv (ca de exemplu rezectie intestinala). Problemele cu functia pancreatica, functia hepatica sau functia vezicii biliare pot creste, de asemenea, riscul de deficit de vitamina K. Pentru ca bacteriile noastre intestinale ajuta la obtinerea de vitamina K rezulta ca orice medicamente care modifica bacteriile intestinale normale pot compromite nivelul optim de vitamina K din organism.Medicamentele care afecteaza cel mai mult sunt antibioticele.

Cantitatea zilnica de vitamina K nu este cunoscuta cu precizie, dar se stie ca ea trebuie sa fie foarte mica. Specialistii recomanda: pentru un adult - 45 de micrograme pe zi; pentru un bebelus - 3-10 micrograme pe zi. La o persoana sanatoasa, necesarul cotidian de vitamina K este asigurat prin alimentatie si printr-o biosinteza naturala care se efectueaza in partea terminala a intestinului, sub actiunea fermentatiilor bacteriene. In schimb, aportul devine indispensabil daca exista tulburari intestinale grave care nu permit aceasta biosinteza. Aportul se face prin vitamina K3 sintetica, ca si in cazul unor hemoragii importante.

Vitamina K poate juca un rol in prevenirea si / sau tratarea unor probleme de sanatate precum:

Tratament anticoagulant

Fracturi de oase

Boli cronice de ficat

Fibroza chistica

Rigidizarea arterelor

Boala intestinala inflamatorie

Cancer la ficat

Cancer pancreatic

Pietre la rinichi

Greata si varsaturi in timpul sarcinii

Osteopenia (pierdere osoasa)

Osteoporoza (scaderea densitatii minerale osoase)

Tromboza

In ce forme se gaseste vitamina K in suplimentele alimentare?Vitamina K este disponibila pe scara larga in forma de filochinona si menachinona. Unele suplimente alimentare au specificatia “spectru complet de vitamina K”. Aceasta fraza se refera in general la o combinatie a celor doua: filochinona si menachinona. Suplimentele mentioneaza de obicei familia de compusi filochinona ca fiind vitamina K1 iar familia de compusi menachinona ca fiind vitamina K2.

Fermentarea produselor alimentare poate fi deosebit de utila pentru cresterea continutului de vitamina K. Soia fermentata furnizeaza vitamina K. Uneori veti regasi cuvantul “natto” care se refera la alimente din soia fermantata deoarece natto Bacillus sunt bacterii care pot converti K1 in K2. Nu numai soia fermentata reprezinta o sursa buna de vitamina K ci si unele branzeturi fermentate. Bacteriile Proprioni, de exemplu, produc cantintati mari de menachinone numite MK 9 (H4) iar branzeturile fermentate de aceste bacterii sunt o sursa bogata de vitamina K. Exemple de astfel de branzeturi fermentate de bacterii proprioni: branza elvetiana Emmental sau branzeturile norvegiene Jarlsberg.Iata mai jos un tabel cu cateva dintre alimentele bogate in vitamina K.

Alimente bogate in vitamina K

Aliment MasuraCantitate(mcg)

Densitatea

Patrunjel proaspat 2 linguri 123,00 1025,0

Spanac fiert 1 cana 888,48 482,9

Mustar fiert 1 cana 419,30 449,2

Varza creata gatita 1 cana 529,34 413,5

Busuioc uscat 2 lingurite 48,01 143,6

Cimbru uscat 2 lingurite 48,01 136,4

Varza de Bruxeles fiarta 1 cana 218,80 80,9

Broccoli oparit la aburi 1 cana 155,20 79,9

Varza tocata fierta 1 cana 73,35 50,0

Sparanghel fierte 1 cana 91,80 47,8

Oregano uscate 2 lingurite 18,65 45,8

Telina cruda 1 cana 35,26 41,3

Piper negru 2 lingurite 6,88 14,2

Fasole verde fierta 1 cana 20,00 10,3

Cuisoare uscate 2 lingurite 5,96 9,4

Conopida fierta 1 cana 11,17 8,8

Rosii 1 cana 14,22 8,5

Mazare verde fierte 1 cana 41,40 6,9

Morcovi cruzi 1 cana 16,10 6,9

Ardei gras rosu crud (felii) 1 cana 4,51 4,1

Avocado (felii) 1 cana 29,20 2,8

Soia preparata 1 cana 33,02 2,5

Seminte de bostan crude un sfert de cana

17,73 2,1

Lapte de vaca, 2% grasime 1 cana 9,76 1,8

Para fiecare 7,47 1,7

Capsuni 1 cana 3,17 1,7

Papaia fiecare 7,90 1,5

Boabe de fasole, fierte 1 cana 14,87 1,5

In anul 2000, Academia Nationala de Stiinte SUA a stabilit urmatoarele niveluri adecvate de suplimentare cu vitamina K:

Copii 0-6 luni: 2 micrograme

Copii 7-12 luni: 2,5 micrograme

Copii 1-3 ani: 30 micrograme

Copii 4-8 ani: 55 micrograme

Copii 9-13 ani: 60 micrograme

Barbati si femei, 14-18 ani: 75 micrograme

Barbat 19 ani si peste: 120 micrograme

Femei 19 ani si peste: 90 micrograme

Femele insarcinate sau care alapteaza cu varsta de 18 ani si mai tinere: 75 micrograme

Femele insarcinate sau care alapteaza cu varsta de 19 ani si peste: 90 micrograme

Pentru constatarea conţinutului K al substanţelor din natură şi a eficacităţii K a preparatelor de vitamină ne stau la dispoziţie mai multe metode biologice exacte care sunt bazate toate pe faptul că la puii de găină hrăniţi fără K apare o prelungire a timpului de coagulare care poate fi înlăturată sau împiedicată prin adaos de K. Dintre metodele test, după multiplele modificări azi mai este în uz aceea a lui Almquist, care dă foarte bune rezultate. S-au propus de cei mai mulţi autori metode curative pentru determinarea vitaminei K. Aceste metode sunt foarte asemănătoare între ele; au dat ocazie stabilirii de “ unităţi “ diferite. În Europa se întrebuinţează de preferinţă metoda prelucrată de Dam şi Glavind. În America conţinutul de vitamină K se exprimă în genere prin unităţi Doisy; afară de aceasta se mai utilizează mult metoda curativă a lui Ansbacher care se citeşte foarte repede.Diversele unităţi stau reciproc şi faţă de vitamina pură K1 şi K2 în următoarele relaţii, în raport cantitativ:1 unitate după Almquist-Stokstad = 37,5 unităţi Dam.1 unitate Doisy = 30 unităţi Dam.1 unitate Ansbacher = 20 unităţi Dam.1 unitate Doisy = 1 γ vitamină K1

1 unitate Doisy = 1,5 γ vitamină K2

Utilizarea simultană a acestor metode diferite de test şi unităţi în laboratoare izolate a adus o încurcătură în cercetarea vitaminei K.

Răspândire

Datele numerice asupra conţinutului K al alimentelor, câte există până acum, sunt prezentate în tabelul care descrie vitamina E.Vitamina K există în cantităţi demne de amintit numai în părţile verzi ale plantelor; vitamina K1 şi clorofila au acelaşi domeniu de întindere. Ambele substanţe nu sunt înrudite numai chimic dar şi se produc evident în aceleaşi condiţii ; sinteza vitaminei K are loc ca şi cea a clorofilei numai la lumină. Pe de altă parte vitamina K este mai stabilă decât clorofila ; frunzele ofilite conţin tot atât de multă vitamină K, ca şi cele verzi. Ciupercile sunt practic fără substanţă K. Dimpotrivă bacteriile în special bacilii tuberculozei şi colibacilii formează şi conţin cantităţi mari de vitamină K. Producţia de vitamină K a bacteriilor intestinale ajunge complet spre a acoperi nevoia de vitamină K a organismului. Vitamina K se găseşte în ficatul de porc, splină şi musculatură.Intervenţia bilei este indispensabilă pentru resorbţia vitaminei K introdusă cu hrana sau formată de bacteriile intestinale. Dacă bila lipseşte din intestin în urma unei fistule biliare, a unei legături a coledocului sau unei obstrucţii litiazice a canalelor biliare, atunci se poate ajunge la ivirea la om a unei “ avitaminoze K de resorbţie “.Baza acţiunii fiziologice a vitaminei K constă în aceea că ea este indispensabilă în ficat pentru formarea normală a protrombinei, premergătoare fermentului coagulant. Totuşi integritatea ficatului ca unic loc pentru formarea de protrombină este condiţia prealabilă pentru activarea vitaminei K.