مقدمه

ویتامین K در سال 1935 میلادی کشف و به عنوان ویتامین انعقاد خون که برای جلوگیری از خونریزیهای کشنده ضرورت دارد شناخته شد. این ویتامین برای تشکیل پروتومبین ، به وسیله کبد ، دخالت می کند و کمبود آن سبب خونریزی می گردد.
میکروبهای طبیعی روده قادر به ساختن ویتامین K هستند و در صورتی که آنتی بیوتیک های وسیع الطیف به مدت طولانی مصرف شود با از بین رفتن این میکروب ها از سنتز ویتامین K در روده کاسته می شود.
معمولاً بدن انسان مشکل کمبود ویتامین K ندارد زیرا اصولاً میکروبهای دستگاه گوارش به مقدار کافی از این ویتامین سنتز می کند . فقط در نوزادان در چند روز اول تولد که دستگاه گوارش استریل است خطر کمبود این ویتامین وجود دارد .نقش اصلی ویتامین K در انعقاد خون است . ویتامین K برای شکل گیری ترومبین  (  Trombine ) و سایر فاکتورهای انعقادی در کبد لازم و ضروری ست. هنگام کمبود این ویتامین یا در مواقعی که مواد بازدارنده رقابتی مانند وارفارین ( Warfarin ) که سمی برای مبارزه با موش های صحرایی ست، ترومبین غیر نرمال که فقط 1 تا 2 درصد فعالیت نرمال دارند، سنتز می شود.

ساختار Warfarin را که یک نوع سم برای موش صحرایی ست می بینید. این ماده با ویتامین K شباهت دارد.

ترومبین نرمال و فعال، شامل 10 آمینواسید گاما- کربوکسی گلوتامات ] g-carboxyglutamate (gla) [ است. ترومبین غیر عادی و غیر فعال، بجای گاما- کربوکسی گلوتامات دارای گلوتامین اسید ] Glutamine acid (glu) [ است.

ویتامین k

ویتامین K همانند یک کوفاکتور ( cofactor ( ، در طی فرایندهای انتقالی در سنتز ترومبین نقش دارد. ویتامین K در تبدیل گلوتامینیک اسید ( glu ) به گاما-کربوکسی گلوتامات ( gla ) شرکت دارد.

در تصویر زیر چگونگی تبدیل glu به gla نشان داده شده است.

مرحله 1 : ویتامین K به فرم فعال خود یعنی هیدروکوئینون ( Hydroquinone ) وجود دارد و یک یون H⁺ ( یک پروتون ) از glu برداشته می شود. در این واکنش اکسیژن ( O₂ ) مصرف می شود. در پی این واکنش یک یون کربن ( H----C^-  ) در   مولکول glu بوجود می آید.

مرحله 2 : یون کربن glu با CO₂ واکنش می دهد. تا مولکول gla سنتز شود.

مرحله 3 و 4 : ویتامین K به فرم هیدروکوئینون ( Hydroquinone ) در 2 واکنش احیا می شود. این واکنش ها توسط آنزیم یکسانی که Thiol ها را مصرف می کند، کاتالیز می شود. ( مانند لیپوئیک اسید ). Warfarin و دی کومارل (  dicumarol) که داروی ضد انعقادی ست، این واکنش را بلوک می کنند ( مانع می شوند ).

شکل بالا نشان می دهد که چگونه ویتامین K دوباره مصرف می شود( واکنش چرخه ای تولید و مصرف ویتامین K ). این موضوع این مسئله را که چرا ما فقط به مقدار کمی ( 80 میکروگرم )، از این ویتامین در جیره غذایی روزانه خود احتیاج داریم، توجیه می کند.

این ویتامین سه عمل مهّم در بدن انجام می دهد:

·       به پیشگیری از خون ریزی داخلی و خارجی کمک می کند.

·       در کم کردن خونریزی عادت ماهیانه مؤثر است.

·       انعقاد خون را تنظیم میکند.

ویتامین K یک ویتامین محلول در چربی است. این ویتامین به طور طبیعی در غذای گیاهی ( برگهای سبز ) وجود دارد. ] ویتامین K ( Fyllochinon )  [. در روده نیز توسط باکتر های روده ای تولید می شود. ( ویتامین K₂ ). ویتامین K₃ ویتامین ترکیبی نام دارد. بدن ما این ویتامین را به ویتامین K فعال تبدیل می کند.

تا 3 ماه بعد از تولد نوزاد این ویتامین باید در جیره غذایی گنجانده شود. زیرا در این مدت روده نوزاد عاری از باکتری های سنتز کننده ویتامین K می باشد. این ویتامین از خون ریزی های درون جمجمه ای جلوگیری می کند.

3 نوع ویتامین K وجود دارد :

1- ویتامین K₁ ( Phylloquinone )

2- ویتامین K₂ ( Menaquinine )

3- ویتامین K₃ ( Menadione )

منابع غذایی ویتامین K

علاوه بر تهیه ویتامین K توسط باکتریها در روده گیاهان سبز مانند اسفناج ، گل کلم ، گوجه فرنگی ، جوانه گندم ، ماهی، جگر و زرده تخم مرغ ،ماست ،روغن نباتی نیز دارای این ویتامین می باشند و نیاز انسان را به این ویتامین برطرف می کنند.

انعقاد خون

ایجاد لخته ، حاصل برهم کنشهای متوالی ، منظم و پیچیده بین گروهی از پروتئینهای پلاسما ، پلاکتهای خون و مواد آزاد شده از بافتها می‌باشد. که نقش آنها در بند آمدن خونروی و حفظ خونروی و حفظ حالت هموستاز بدن می‌باشد.

اطلاعات اولیه

در سالهای اخیر تحقیقات زیادی بر روی تمام جوانب سیستم انعقاد خون انجام گرفته و با دستیابی فزاینده به فاکتورهای خالص انعقادی ، امکان مطالعه مستقیم برهم کنشها و شرایط انجام آنها ، برای هر فاکتور خاصی فراهم شده است. از آن طریق ، برهم کنشهای جدیدی مشخص شده است که از آن جمله می‌توان واکنشهای متقاطع که مسیرهای داخلی و خارجی انعقاد را بهم مربوط می‌کنند و حلقه‌های مهم فیدبک منفی و مثبت که در مراحل مختلف روند آبشاری انعقاد موثراند اشاره نمود. همچنین در چند سال گذشته ، برای بسیاری از فاکتورهای انعقادی ،  DNA مکمل ار راههای DNA نوترکیب مربوطه تهیه شده و ساختمان اولیه اسیدهای آمینه آنها تعیین شده است.

مکانیسم انعقاد

سیستم انعقاد خون با فعال شدن فاکتور XII یا VII و یا هر دو شروع می‌شود. اما هنوز معلوم نیست که فعال کننده خود اینها چیست. اینها هم موجب فعال شدن پروتئینی به نام ترومبین می‌گردند. تشکیل ترومبین یک حادثه بحرانی در روند انعقاد خون تلقی می‌شود. ترومبین مستقیما قطعات پپتیدی را از زنجیره‌های α و β مولکول فیبرینوژن می‌شکند و ایجاد منومرهای فیبرینی می‌کند که متعاقبا به صورت یک لخته فیبرینی پلی‌مریک بسیار منظم درمی‌آیند.

به علاوه ترومبین به عنوان یک محرک فیزیولوژیک بسیار قوی برای فعال شدن پلاکتها عمل می‌کند. پلاکتها در حضور یون کلسیم ، پروترومبین را به ترومبین تبدیل می‌کنند و همین باعث افزایش مقدار ترومبین و در نتیجه شدت واکنشها می‌گردد. نقطه پایان این واکنشها ، ایجاد پلیمر فیبرین است که هنوز قوام کمی دارد اما برهمکنشهای الکتروستاتیک ما بین مولکولهای منومر فیبرین مجاور ، باعث استحکام آن می‌شود.

ویتامین k

پایدار شدن نهایی لخته خون با فعال شدن فاکتور XIII یا همان فاکتور پایدار کننده فیبرین صورت می‌گیرد که شامل ایجاد پیوند کووالانسی ما بین اسید آمینه‌های لیزین با گلوتامین بین زنجیرهای α و γ مجاور هم در مولکولهای فیبرین می‌باشد. نیز فاکتور XIII می‌تواند یک مهار کننده فیزیولوژیک فیبرینولیز را به لخته فیبرین با پیوند کووالانسی متصل می‌کند و در نتیجه لخته مربوطه در مقابل اثر لیزکنندگی پلاسمین حساسیت کمتری خواهد داشت. چنانچه در طی تشکیل لخته ، پلاکت باشد، لخته ایجاد شده کاملا جمع یا منقبض می‌شود و علت آن انقباض یک پروتئین پلاکتی است.

4

مهار کننده‌های طبیعی انعقاد

1.    آنتی ترومبین : III با ترومبین به صورت یک به یک جمع شده و آن را از فعالیت باز می‌دارد.

2.    کو فاکتور IIهپارین : این نیز به عنوان مهار کننده ترومبین می‌باشد، کمبود ارثی این ، می‌تواند موجب ترامبوز شود.

3.    آلفا ماکروگلوبین:  از جنس گلیکوپرتئین است و باز هم فعالیت ترومبین را باز می‌دارد.

4.    پروتئین : C نیاز به وجود ویتامین K دارد که بوسیله ترومبین فعال شده و موجب انعقاد می‌شود.

5.    پروتئین : S به عنوان کو فاکتور همراه پروتئین C عمل می‌کند و برای وجودش ، نیاز به ویتامین K است.

 فیبرینولیز طبیعی

تشکیل لخته باعث قطع خونریزی از عروق صدمه دیده و مجروح می‌شود اما نهایتا باید برای برقراری مجدد جریان خون ، لخته ایجاد شده از سه راه برداشته شود. این عمل با حل شدن لخته بوسیله سیستم فیبرینولیتیک انجام می‌شود. آنزیمی به نام پلاسمین بطور متوالی برخی پیوندها را در مولکول فیبرین شکسته و باعث آزاد شدن محصولات پپتیدی و د ر نتیجه حل شدن لخته می‌شود. مکانیسمهای متعددی می‌توانند در ایجاد پلاسمین فعال دخیل باشند که در همه آنها فاکتورهای خاص انعقاد موجب تبدیل این پروتئین از شکل غیر فعال به فعال می‌شود یعنی پلاسمینوژن به پلاسمین.

ویتامین K ؛ ضروری برای انعقاد خون

کشف ویتامین ها و آشنایی با خواص آنها، دانشمندان را بر آن داشت که در جستجوی تعداد بیشتری از ویتامین ها باشند.

در سال 1935 یک دانشمند دانمارکی طی یک سری تحقیقات ، متوجه وجود یک نوع ویتامین در بدن مرغ شد که ضد خونریزی بود. این دانشمند آن را ویتامینK نامید.

تاکنون دو نوع ویتامین به نام K1 و K2 که فرمول ساده آنها تفاوت جزئی با هم دارد، شناخته شده اند.

ویتامین K محلول در چربی بوده و تا حدودی در برابر حرارت پایدار می باشد، ولی در مقابل نور بسیار حساس بوده و فاسد می شود. ویتامین K مصنوعی به شکل های محلول در آب است و فرمول شیمیایی آن شباهت زیادی به ویتامینK طبیعی دارد و اثرات آنها با یکدیگر برابرند.

به دلیل اینکه ویتامین K طبیعی ، محلول در چربی است، برای هضم و جذب آن، صفرا لازم است، ولی ویتامین K مصنوعی که محلول در آب است احتیاجی به ترشح صفرا ندارد.

مقدار کمی از این ویتامین ، در کبد ذخیره می شود که این مقدار فقط نیاز یک هفته بدن را تأمین می کند و هر چه هوا گرم تر باشد، نیاز بدن به ویتامین مزبور نیز بیشتر می شود.

بعضی از اشخاص در تابستان و در هوای گرم دچار خونریزی مانند خونریزی بینی می شوند. این علائم نشانه کمبود ویتامین K در بدن است؛ زیرا این ویتامین برای انعقاد خون لازم است و بدون وجود این ویتامین کبد نمی تواند پروترومبین ( عامل انعقاد خون ) بسازد.

منابع غذایی ویتامین K شامل : جعفری، کلم، اسفناج، گل کلم، کاهو، گوجه فرنگی، کرفس، لوبیا سبز، شاهی، شلغم و نخودسبز پخته است. همچنین در شیر، گوشت و میوه جات به مقدار کم وجود دارد.

ویتامین K غیر از منابع غذایی، توسط باکتری های روده نیز ساخته می شود. به همین دلیل کمبود آن در انسان نادر است.

اشخاص سالم که تغذیه صحیح و مناسبی دارند، نیازی به دریافت اضافی ویتامین K ندارند؛ زیرا مواد غذایی مصرفی آنها می تواند کمبود این ویتامین را جبران کند. ولی در افرادی که دچار بیماری های روده هستند، چون ممکن است میکروب های روده نتوانند ویتامین K بسازند و یا اینکه ویتامین نام برده به اندازه کافی جذب نشود، لازم است مصرف غذاهای حاوی این ویتامین را افزایش دهند.

کمبود ویتامین K

در شرایط زیر امکان کمبود این ویتامین وجود دارد :

- زمانی که سوء جذب چربی ها وجود داشته باشد.

- در شرایطی که درمان با آنتی بیوتیک صورت بگیرد ( به دلیل از بین بردن باکتری های روده )

- بیماری کبدی

کودکان زودرس و کودکانی که فقط از شیر مادر تغذیه می کنند، از نظر احتمال خونریزی، بیشتر در معرض خطر هستند، چون شیر مادر به دلیل استریل بودن، میکروب کمتری در روده به وجود می آورد ، بنابراین ویتامین K در بدن ساخته می شود.

زمانی که سوء جذب چربی ها در بدن وجود دارد، شکل مصنوعی ویتامین K که محلول در آب است، مورد استفاده قرار می گیرد.