Факторы, предрасполагающие к развитию гиповитаминоза в период беременности
Существует целый ряд физиологических факторов, которые обусловливают повышенную потребность организма женщины в витаминах и микроэлементах в период беременности.К ним относятся:
• Использование поступающих в организм матери пищевых веществ как для питания материнского организма, так и для построения органов (структур) плода и его жизнеобеспечения.
• Изменение всасывания компонентов пищи, вызванное изменением моторики ЖКТ и секреторной функции.
• Изменение во время беременности объема распределения, интенсивности метаболизма и элиминации витаминов и микроэлементов вследствие увеличения объема циркулирующей крови, клубочковой фильтрации.
Эти факторы при отсутствии адекватного поступления витаминов макро- и микроэлементов в организм матери могут приводить к развитию гиповитаминоза.
Известным является факт широкого распространения дефицита витаминов среди беременных женщин во всех регионах нашей страны. Наиболее распространен у беременных женщин дефицит витаминов группы В (от 20 до 100%), аскорбиновой кислоты (от 13 до 64%), фолиевой кислоты (70%) и каротиноидов (от 25 до 94%). У подавляющего большинства обследованных (70–80%) наблюдается сочетанный дефицит 3-х и более витаминов, т. е. полигиповитаминозные состояния, независимо от возраста, времени года, места проживания и профессиональной принадлежности.
В I триместре беременности дефицит витаминов и микроэлементов может приводить к нарушениям нормального внутриутробного развития и даже к гибели плода. Хотя во II и III триместрах беременности изменения витаминно-минерального статуса не вызывают явные аномалии внутриутробного развития, может нарушаться формирование структуры и функции органов и систем (сердечно-сосудистой, нервной, эндокринной, пищеварительной) [1].
Роль микронутриентов в физиологическом течении беременности, формировании плода и рождении здорового ребенка
Полноценное поступление необходимых микронутриентов обеспечивает нормальное течение беременности, напрямую влияет на процесс формирования плода и рождение здорового ребенка.В1 – один из наиболее важных витаминов в энергетическом обмене беременной. Есть исследования, показывающие, что витамин В1 повышает секрецию молока у лактирующих женщин, в связи с чем используется в комплексе мер по лечению ранней гипогалактии. Дефицит витамина В6 сопряжен в первую очередь с повышенной вероятностью развития судорожного синдрома. Развитие судорог обусловлено нарушением образования медиаторов тормозных процессов в нервной системе – ГАМК (g-аминомасляной кислоты) из глутаминовой кислоты [2].
Учеными доказано, что во время беременности фолиевая кислота расходуется не только на формирование тканей плода, но и на восстановление 70 трлн клеток матери. Фолиевая кислота играет важную роль в формировании ткани плаценты и новых кровеносных сосудов в матке. Недостаток фолиевой кислоты в организме матери прежде всего затрагивает формирующуюся у плода с конца 2-й нед. беременности нервную систему. При выраженном дефиците фолиевой кислоты существенно повышается риск развития дефектов нервной трубки, гидроцефалии, анэнцефалии, мозговых грыж. Недостаток витамина во время беременности может привести к преждевременным родам, преждевременному отделению плаценты, послеродовым кровотечениям, повышению риска детского церебрального паралича, болезни Дауна, часто формируются расщелина позвоночника и анэнцефалия, которые развиваются в случае неполного закрытия головного и спинного мозга эмбриона [1, 2].
В связи со значительной ролью фолиевой кислоты в формировании здорового генофонда человека витамин введен в обязательный протокол при подготовке к беременности у женщин старше 35 лет, в период преконцепции у женщин репродуктивного возраста с отягощенным анамнезом (рождение в анамнезе детей с патологией ЦНС), при подготовке к экстракорпоральному оплодотворению [3].
Женщины с недостатком витамина В12 в организме подвергаются повышенному риску бесплодия и повторяющихся выкидышей. Витамин В12 играет ключевую роль в процессах овуляции. Недостаток витамина может привести к отсутствию овуляции, либо оплодотворенное яйцо не будет развиваться, что также способствует выкидышам [4].
Дефицит биотина в организме матери оказывает тератогенное действие на плод. Этот феномен длительное время связывали исключительно с повышением потребности плода в витамине Н и увеличением транспорта биотина через плаценту.
К недостатку пантотеновой кислоты (витамин В5) в период беременности и лактации может привести, с одной стороны, возросшая потребность, а с другой стороны – недостаточное потребление белков, жиров, аскорбиновой кислоты. Длительное применение многих антибиотиков, сульфаниламидов снижает обеспеченность организма пантотеновой кислотой и может способствовать появлению гиповитаминоза. Метаболизм пантотеновой кислоты тесно связан с обменом витаминов С, В12, фолиевой кислоты, их недостаток тоже ведет к гиповитаминозу. Пантотеновая кислота очень широко используется в клинике при лечении различных интоксикаций, в т. ч. при лечении токсикоза беременных, а также при нарушениях трофики и хронических трещинах, дерматитах и экземе, аллергии [5].
Никотиновая кислота влияет на эритропоэз, замедляет свертываемость крови и повышает ее фибринолитическую активность. Помимо этого, она нормализует секреторную и моторную функции желудка и кишечника, улучшает метаболизм сердечной мышцы, повышает микроциркуляцию и оксигенацию миокарда, усиливает его сократительную способность. В ЦНС стимулирует процессы торможения, ослабляя проявления неврозов, истерии [6].
Аскорбиновая кислота участвует в образовании мукополисахаридов соединительной ткани (гиалуроновой и хондроитинсерной кислот); в синтезе коллагена, который «скрепляет» клетки сосудов, костной ткани, кожи, способствует заживлению ран; в образовании кортикостероидов, обмене тирозина, превращении фолиевой кислоты в ее активную форму – тетрагидрофолиевую кислоту. Очень важна аскорбиновая кислота для активации целого ряда ферментов организма [1, 2].
Анаболический эффект витамина А активно проявляется по отношению к плоду. Под воздействием витамина А плод быстрее набирает массу, у беременной ускорены репаративные процессы. При дефиците витамина А возрастает возможность инфицирования плода и беременной, мастита у кормящей. Предпочтительными с точки зрения безопасности применения являются каротиноиды. Организм человека использует бета-каротин для синтеза витамина A. Активность бета-каротина в 2 раза ниже активности витамина A, но поскольку организм преобразует бета-каротин в витамин A по мере необходимости, использование бета-каротина практически устраняет опасность получить токсичную дозу витамина A и связанные с этим нежелательные реакции организма [7].
Группы риска среди беременных по развитию гиповитаминоза витамина D составляют беременные-вегетарианки, жительницы Севера и городов с загрязненной атмосферой, не пропускающей необходимый для синтеза витамина D спектр ультрафиолета. Большое значение имеет также диета: высокоуглеводистая пища, несбалансированная по соотношению в ней кальция и фосфора, повышает вероятность развития гиповитаминоза. Также дефицит витамина D может быть обусловлен генетическими факторами, а именно полиморфизмом генов. Генотипы CYP2C9*1/*2 и CYP2C9*1/*3 ассоциируются со снижением уровня 25(ОН) D3 в плазме крови [8].
Токоферол участвует в процессах тканевого дыхания и метаболизме белков, жиров и углеводов, выступает как антиоксидант. Токоферолы также оказывают влияние на функцию половых и других эндокринных желез, защищая их гормоны от чрезмерного окисления. Это способствует нормальному течению беременности. В клинической практике витамин Е широко используется при дисменорее, угрожающем аборте, климаксе, гипофункции половых желез у мужчин [7].
При явном дефиците витамина К происходит нарушение свертываемости крови, как правило, определяемое по измерению времени свертывания, что приводит к самопроизвольным паренхиматозным и капиллярным кровотечениям. Симптомы включают в себя как легкие синяки, так и кровотечения: носовые кровотечения, кровоточивость десен, наличие крови в моче и стуле, дегтеобразный стул, крайне тяжелые менструальные кровотечения. У детей дефицит витамина К может привести к жизнеугрожающим внутричерепным кровоизлияниям.
Новорожденные в целом имеют низкий уровень витамина K по следующим причинам:
• Витамин К тяжело транспортируется через плацентарный барьер.
• Кишечник новорожденных еще не колонизирован бактериями, которые синтезируют менахинон.
• Синтез витамина К не может полностью осуществляться у новорожденных, особенно у преждевременно родившихся (недоношенных детей).
• Младенцы, чьи матери принимали противосудорожные препараты и варфарин, подвержены высокому риску дефицита витамина K.
Новорожденные, которые остаются исключительно на грудном вскармливании, подвергаются повышенному риску дефицита витамина К, поскольку человеческое молоко характеризуется относительно низким содержанием этого витамина.
Дефицит витамина К у новорожденных может привести к развитию геморрагической болезни новорожденных (ГБН). Поскольку геморрагическая болезнь новорожденных представляет угрозу для жизни, однако легко предотвратима, Американская академия педиатрии и ряд подобных международных организаций рекомендуют дополнительное введение филлохинона (витамин K1) всем новорожденным.
Кроме того, витамин К играет значительную роль в обмене веществ в костях и соединительной ткани, формировании костной ткани у младенцев.
Таким образом, женщинам во время беременности, особенно на последних месяцах, а также в период кормления необходимо обеспечить дополнительное поступление витамина К [1].
В последние годы в России отмечается существенный рост заболеваний щитовидной железы у беременных. Значительно увеличилось число женщин с эутиреоидным диффузным и узловым зобом, субклиническим гипотиреозом и тиреотоксикозом. Основная причина возникновения этих состояний – недостаточное потребление йода. Известным является тот факт, что практически вся территория России является йододефицитной и эндемичной по зобу. Во время беременности недостаточное поступление йода вызывает изменение функциональных параметров щитовидной железы как у матери, так и у плода. Возникающая при этом хроническая стимуляция щитовидной железы нередко приводит к развитию тиреоидной патологии. Именно этим фактом многие исследователи объясняют более высокую частоту заболеваний щитовидной железы у женщин по сравнению с мужчинами [9].
Восполнение недостатка йода начиная с ранних сроков беременности ведет к коррекции таких патологий, как врожденные аномалии развития плода, эндемический кретинизм (умственная отсталость), гипотиреоз, и к практически полному предупреждению формирования зоба как у матери, так и у плода.
Известно, что дефицит йода может быть причиной снижения фертильности, повышения частоты мертворождений, врожденных аномалий развития, повышения риска перинатальной смертности. Недостаток йода отрицательно сказывается на интеллектуальном и психическом развитии ребенка.
Анемии беременных являются наиболее распространенным видом патологических состояний беременности. Именно прием содержащих соединения железа ВМК по рекомендации ВОЗ является профилактикой железодефицитных состояний. Существует мнение, что добавление цинка к препаратам, содержащим железо, с одной стороны, уменьшает риск развития гастралгического синдрома, с другой – дополнительно стимулирует кроветворение. Установленным является тот факт, что умеренная цинковая недостаточность ассоциируется не только с карликовостью и низкорослостью, но и с нарушением иммунитета, повышением уровня заболеваемости, а в ряде стран – и со смертностью от инфекционных заболеваний. Цинк необходим для работы более 300 ферментов организма, он принимает участие в таких процессах, как митоз, синтез ДНК и белка, экспрессия и активация генов. Это обусловливает исключительно важную роль, которую играет цинк в физиологические периоды фетального роста и гестации [10].
Дефицит меди приводит к нарушению формирования сердечно-сосудистой системы, скелета, коллагена и эластина. Согласно данным P.I. Aggett et al., дефицит меди вызывает у экспериментальных животных бесплодие, смерть плода, спастические параличи, дефекты соединительной ткани, нарушение иммунных функций [2].
Таким образом, имеющиеся данные подтверждают целесообразность дополнительного приема во время беременности вышеперечисленных микронутриентов. Однако роль таких компонентов, как ПНЖК и микроэлемент селен, в микронутриентной поддержке беременности освещается в медицинской литературе недостаточно широко.
Полиненасыщенные жирные кислоты
Одной из важнейших составляющих рациона питания человека являются ПНЖК, которые называют эссенциальными (незаменимыми) ввиду того, что организм не может их синтезировать, а должен получать в достаточном количестве ежедневно с питанием (далее ЭЖК – эссенциальные жирные кислоты).Омега-3 – общее объединенное название семейства ПНЖК. Исходной принято считать альфа-линоленовую кислоту (ALA). Существуют еще 2 ПНЖК, которые играют важную роль в поддержании баланса здоровья и функционирования клеточных систем организма. Это ПНЖК с более длинной углеродной цепью и большим количеством двойных связей: EPA (ЭПК) – эйкозопентаеновая кислота (20:5), или тимнодоновая, и DHA (ДГК) – докозагексаеновая кислота (22:6), или цервоновая. Первая имеет 5 ненасыщенных связей, а вторая – 6. Теоретически человеческий организм может синтезировать эти незаменимые кислоты из альфа-линоленовой кислоты при помощи удлинения углеродных связей, но на практике такой синтез осуществляется крайне слабо или не осуществляется совсем.
Количество ЭЖК в организме напрямую зависит от того, сколько жиров и масел съедает человек. Многие эксперты считают, что приблизительно 80% населения нашей страны потребляет недостаточное количество ЭЖК. Ежедневная потребность в них равна 10–20% от общего количества получаемых калорий [11].
Основная роль Омега-3 ПНЖК состоит в обеспечении функционирования клеточных мембран, трансмембранных ионных каналов и регуляции физиологических процессов путем синтеза липидных медиаторов. ЭПК и ДГК встраиваются в фосфолипидный слой клеточных мембран, влияют на их текучесть, изменяя основные функции, такие как ферментативная активность, передача импульсов и работа рецепторов. В настоящее время подтверждены гиполипидемическое, антиагрегантное, антиаритмогенное, умеренное гипотензивное действие Омега-3 ПНЖК.
Гиполипидемическое действие заключается в подавлении синтеза триглицеридов и липопротеидов низкой плотности в гепатоцитах, ускорении их выведения и увеличении экскреции желчи.
Антиагрегантное действие основано на снижении выработки тромбоксана А тромбоцитами, повышении уровня тканевого активатора плазминогена и улучшении текучести оболочки эритроцитов, что приводит к уменьшению вязкости и улучшению реологических свойств крови.
Антиаритмогенное действие – наиболее изученное, и исследования в этой области продолжаются. Встраивание Омега-3 ПНЖК в клеточные мембраны кардиомиоцитов изменяет трансмембранный ток ионов Ca2+ и Na+, что сопровождается стабилизацией электрического потенциала мембраны и предупреждает нарушения ритма в условиях ишемии миокарда.
Омега-3 ПНЖК влияют на синтез простагландинов, регулирующих сосудистый тонус и препятствующих вазоконстрикции сосудов под влиянием катехоламинов, что обусловливает умеренный гипотензивный эффект.
Источником ПНЖК являются пищевые продукты, которые по целому ряду причин достаточно редко входят в рацион питания: некоторые сорта морских рыб (лосось, тунец, сардина, макрель), овощные масла (редко употребляемые рапсовое и соевое), орехи, некоторые виды фруктов. К сожалению, в России далеко не всем доступна свежая морская рыба, тем более из холодных северных морей, в которой содержание Омега-3 ПНЖК особенно высоко [12]. В связи с этим проблема дополнительного приема ПНЖК является актуальной.
Связь приема ПНЖК во время беременности с формированием функций головного мозга и зрения у новорожденных
Развитие головного мозга – сложный интерактивный процесс, в котором неадекватное потребление нутриентов может иметь отдаленные последствия. ПНЖК (в частности, арахидоновая кислота (АК) и ДГК) накапливаются в сером веществе головного мозга в течение его развития и становятся неотъемлемыми компонентами мембран нейронов. В конечном итоге функция головного мозга зависит от действия нейросистем, которые формируются при создании определенных структур синаптических соединений среди нейронов. Изменения липидных компонентов клеточных мембран могут оказать решающее влияние на внутри- и межклеточные пути передачи биологических сигналов [13]. Известным является тот факт, что мозг плода/ребенка очень быстро растет в последний триместр беременности и в первые 2–3 года жизни. Именно в последний триместр беременности происходит увеличение числа синаптических контактов в головном мозге плода. Липиды составляют 50–60% сухого веса головного мозга у взрослого человека. Длинноцепочечные ПНЖК (ДГК и АК) являются основными жирными кислотами (Омега-3 и Омега-6 соответственно) в развивающейся ЦНС, причем ДГК составляет 30–40% жирных кислот, содержащихся в мембранах фоторецепторов в тканях головного мозга. Поэтому считают, что эти кислоты необходимы для оптимального развития и поддержания функций головного мозга и сетчатки глаза [14].В тканях мозга роль ДГК заключается в следующем:
• влияет на трансдукцию сигналов;
• опосредует содержание нейротрансмиттеров;
• способна модифицировать
– текучесть клеточных мембран,
– толщину клеточных мембран,
– микросреду, окружающую клеточные мембраны,
– взаимодействия между жирными кислотами и белками клеточных мембран;
• непосредственно влияет на функцию рецепторов,
• может модулировать экспрессирование генов в развивающихся сетчатке глаза и тканях головного мозга.
Многочисленные публикации свидетельствуют о том, что недостаточное потребление ПНЖК в моменты быстрого роста мозга может привести к нарушениям его функций [12–14].
Селен
Известно, что концентрация селена в материнском организме и активность глутатионпероксидазы падает во время беременности (концентрации селена в I триместре – 65 мкг/л, III триместре – 50 мкг/л). Организм беременной женщины нуждается в дополнительном потреблении селена для того, чтобы максимально повысить активность антиоксидантной глутатионпероксидазы в плазме, а также насытить селенопротеинами ткани плода. Установлено, что плод, как правило, имеет более низкую концентрацию селена по сравнению с матерью (концентрация селена в крови матери – 58,4 мкг/л, в пуповинной крови – 42,1 мкг/л) [16, 17]. Дефицит селена у женщин может приводить к бесплодию, невынашиванию беременности, синдрому внутриутробной задержки развития плода и преэклампсии [19].Преждевременные роды. В 2 наблюдательных исследованиях, проведенных в Великобритании и Турции, показано, что у женщин, у которых беременность прервалась на ранних сроках, концентрация в сыворотке крови селена была ниже, чем у здоровых женщин, доносивших беременность. Учеными было высказано предположение о том, что снижение концентрации селена приводит к уменьшению активности глутатионпероксидазы и соответствующему снижению антиоксидантной защиты биологических мембран и ДНК на ранних стадиях эмбрионального развития. Опубликованы результаты исследования, которые продемонстрировали, что снижение уровня селена на ранних сроках беременности увеличивает риск преждевременных родов. Проведенное в Дании исследование показало, что из 60 женщин (5,3%), у которых возникли преждевременные роды, 21 женщина имела преждевременный разрыв плодных оболочек, у 13 развилась преэклампсия. Концентрация в сыворотке крови селена на сроке 12 нед. была значительно ниже в группе женщин, у которых возникли преждевременные роды, чем среди тех, кто родил в срок. Женщины были сгруппированы по квартили концентрации селена в сыворотке крови при беременности в сроке 12 нед. У беременных с самым низким уровнем сывороточного селена был в 2 раза выше риск преждевременных родов, чем у женщин с концентрацией селена в трех верхних квартилях. Таким образом, низкое содержание селена в сыворотке крови в конце I триместра было связано с высоким риском преждевременных родов. Ученые сделали вывод, что низкий уровень селена у женщины на ранних сроках беременности может увеличить риск преждевременного разрыва околоплодных мембран, что является причиной преждевременных родов [20].
Селен и преэклампсия. Выявлена взаимосвязь между низкой концентрацией селена в сыворотке крови и снижением антиоксидантной функции, связанной с низкой активностью фермента-антиоксиданта глутатионпероксидазы у женщин с преэклампсией. Адекватный уровень селена является важным фактором антиоксидантной защиты, дефицит селена может быть потенциальным фактором развития преэклампсии у женщин из группы риска. Эта гипотеза получила обоснование на основе выявления сниженной экспрессии глутатионпероксидазы в материнских, фетальных и плацентарных образцах, взятых у 25 беременных с преэклампсией, по сравнению с 27 здоровыми беременными из группы контроля в ретроспективном исследовании. Исследователи из США сообщили о более низкой концентрации селена в околоплодной жидкости у 29 женщин с преэклампсией на сроке 33–36 нед. беременности по сравнению с 48 беременными женщинами из группы контроля (10±1 против 7±0,7 мкг/л соответственно) [21].
В Англии было проведено исследование по изучению взаимосвязи между уровнем селена и риском преэклампсии. В двойном слепом плацебо-контролируемом пилотном исследовании были рандомизированы 230 первородящих беременных женщин, которым назначался селен 60 мкг/сут или плацебо с 12–14 нед. беременности и до родов. Основным критерием оценки результатов настоящего исследования был сывороточный уровень рецептора-1 растворимого фактора роста эндотелия сосудов (sFlt–1), антиангиогенного фактора, связанного с риском преэклампсии. Между 12 и 35 нед. концентрация селена в цельной крови значительно увеличилась в группе, получавшей селен, но значительно снизилась в группе плацебо. В 35 нед. значительно более высокие концентрации селена в цельной крови и SEPP1 (селенопротеина P) в плазме наблюдались в группе, получавшей селен, по сравнению с группой плацебо. Настоящее исследование показало существующий потенциал дополнительного приема селена в снижении риска развития преэклампсии у беременных женщин с низким уровнем селена [21].
В лаборатории медицинской биофизики Института биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси изучена связь между концентрацией селена в плазме крови беременных, маркерами окислительного стресса в эритроцитах у женщин и появлением осложнений беременности. Наибольшее уменьшение концентрации селена в плазме крови обнаружено в группе беременных женщин с внутриутробной задержкой развития плода (группа III) – оно составляло в среднем 20–25% по сравнению с концентрацией этого микроэлемента в плазме крови женщин с нормально протекающей беременностью. В эритроцитах женщин с угрозой прерывания беременности активность глутатионпероксидазы повышалась на 25–35%, что можно оценить как повышение адаптационных механизмов эритроцитов при патологии. Таким образом, на фоне снижения концентрации селена в плазме периферической крови женщин при патологии беременности происходят окислительная модификация белков в мембранах эритроцитов и изменение активности ферментов антиоксидантной защиты. Параллельно с уменьшением уровня селена в плазме крови наблюдается снижение активности супероксиддисмутазы в эритроцитах беременных в группах женщин с угрозой прерывания беременности и женщин, беременность которых осложнилась внутриутробной задержкой развития плода, по сравнению с группой женщин с физиологическим течением беременности [22]. Результаты этих исследований подтверждают необходимость дополнительной дотации селена в рацион питания беременных женщин на уровне пищевой суточной потребности.