Витамин D

Основные сведения

Синонимы

Витамин D - общее название группы жирорастворимых соединений, необходимых для поддержания минерального баланса в организме. Он также известен как кальциферол и противорахитический витамин. Его основными формами являются витамин D2 (эргокальциферол растительного происхождения) и витамин D3 (холекальциферол животного происхождения).

Поскольку холекальциферол синтезируется в коже при воздействии ультрафиолетовых лучей на 7-дегидрохолестерин, производное холестерина, содержащееся в животном жире, витамин D не соответствует классическому определению витамина.

Тем не менее в силу целого ряда факторов, оказывающих влияние на его синтез, к числу которых относятся широта, сезон, степень загрязнения воздуха, участок кожи, подвергаемый ультрафиолетовому воздействию, пигментация, возраст и т. д., витамин D считается важнейшим компонентом продуктов питания.

Основные природные источники

Богатейшими природными источниками витамина D являются рыбий жир и морская рыба типа сардин, сельди, лосося и скумбрии. Небольшое количество витамина D содержится также в яйцах, мясе, молоке и сливочном масле. В растениях содержится скудное количество витамина D, а в орехах и фруктах его нет вовсе. Того количества витамина D, которое содержится в грудном молоке, не достаточно для восполнения потребностей организма новорожденного.

Запасы в организме

Абсорбция поступаемого с пищей витамина D происходит в верхней части тонкого кишечника с участием желчных кислот. Всасывается примерно половина поступаемого количества. Во время абсорбции или эндогенного синтеза витамин должен пройти определенные этапы метаболизма, после чего он сможет выполнять свои биологические функции. Сначала кальциферол трансформируется в печени в 25-гидроксихолекальциферол (кальцидиол). Это основная циркулирующая форма, которая превращается в почках в соответствующие активные формы. Наиболее важной из них является 1,25-дигидроксихолекальциферол (кальцитриол). Наивысшие концентрации отмечаются в крови, причем в норме показатели для взрослых составляют 25 - 30 нг/литр для кальцидиола и 15 - 45 нг/литр для кальцитриола. Основные места депонирования - жировая ткань и мышцы.

Образование кальцитриола, считающегося гормоном, строго регулируется потребностями организма в кальции. Основными регулирующими факторами являются уровень содержания непосредственно кальцитриола и уровень содержания в крови паратиреоидного гормона, кальция и фосфора. Витамин D выводится преимущественно с фекалиями. Незначительное его количество выводится с мочой.

Измерение

Активность витамина D обычно измеряется в международных единицах (МЕ). Одна МЕ витамина D определяется как активность 0,025 мкг холекальциферола в биологических тестах на крысах или цыплятах. Поэтому 1 мкг холекальциферола эквивалентен 40 МЕ.

Для измерения различных форм витамина D разработаны различные биологические, химические и физические методы. Сравнительные анализы по определению связывания белка являются чувствительными и специфическими методами и находят широкое применение для измерения уровней отдельных метаболитов. Наилучший способ определения статуса витамина D заключается в определении концентрации кальцидиола в плазме. Другим ранним индикатором недостаточности витамина D является возрастание активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови.

Стабильность

Витамин D относительно устойчив в продуктах; хранение, обработка и процесс приготовления пищи оказывают незначительное влияние на его активность, хотя в витаминизированном молоке порядка 40 % добавленного витамина D может быть утрачено в результате светового воздействия.

Основные антагонисты

Холестирамин (смола, используемая для прекращения реабсорбции желчных кислот) и слабительные на основе минеральных масел угнетают абсорбцию витамина D из кишечника. Кортикостероидные гормоны, противосудорожные препараты и спирт могут влиять на абсорбцию кальция путем уменьшения реакции на витамин D. Исследования на животных также показали, что противосудорожные препараты стимулируют ферменты в печени, что приводит к усиленному разрушению и выводу витамина.

Основные синергисты

Пациентам, принимающим диуретики группы тиазида или антациды, содержащие магний, следует избегать приема больших доз витамина D из-за возрастания соответствующего риска гиперкалиемии или гипермагнеземии. У женщин, принимающих пероральные противозачаточные средства, отмечается слегка повышенный уровень содержания кальцитриола в крови.

Функции

Витамин D необходим для поддержания минерального гомеостаза. Известно, что он необходим для абсорбции кальция и фосфора в тонком кишечнике, их мобилизации из костной ткани и реабсорбции в почках. Посредством данных трех функций он играет важную роль в обеспечении соответствующего функционирования мышц, нервов, свертываемости крови, клеточного роста и использования энергии. Считается, что отложение минералов в скелете является результатом высоких концентраций кальция и фосфора в крови и поэтому лишь косвенно связано с действием витамина D.

Кальцитриол, подобно другим гормонам, для выполнения своих биологических функций связывается со специфическими рецепторами в клетках мишени. Такого рода рецепторы содержатся в целом ряде клеток. Высказывались предположения о том, что витамин D также играет важную роль в секреции инсулина и пролактина, иммунных и стрессовых реакциях, синтезе меланина и для дифференцировки клеток кожи и кровяных клеток.

Предельная недостаточность

К числу первых симптомов недостаточности витамина D относится уменьшение уровня содержания кальция и фосфора в сыворотке крови и увеличение активности щелочной фосфатазы. Это может сопровождаться мышечной слабостью и тетанией, а также возросшим риском развития инфекций. У детей могут наблюдаться неспецифические симптомы такие, как беспокойство, раздражительность, чрезмерная потливость и нарушение аппетита. Критический уровень гиповитаминоза D может стать причиной хрупкости костей в пожилом возрасте.

Явная недостаточность

Общепризнанными проявлениями недостаточности витамина D являются рахит (у детей) и остеомаляция (у взрослых). Для обоих случаев характерно вымывание минеральных веществ из костей, что приводит к деформации скелета, в частности к искривлению ног у детей. В процесс вовлекаются длинные кости обеих ног и рук и может наступить задержка роста. Рахит может также явиться причиной недостаточной минерализации зубной эмали и дентина.

Обнаружены некоторые редкие формы рахита, возникающие несмотря на достаточное поступление витамина D. Это наследственные формы, выражающиеся в нарушении образования или использования кальцитриола. Остеопороз, разрежение и дистрофия костной ткани, возникающее в пожилом возрасте, а не просто ее деминерализация, также связывают с нарушением метаболизма витамина D, хотя полученные данные достаточно противоречивы.

Группы риска

Риск развития недостаточности витамина D особенно велик среди детей и лиц пожилого возраста; особенно у тех, кто мало бывает на солнечном свете. У недоношенных и родившихся с малым весом новорожденных печень и почки не могут обеспечить соответствующий метаболизм витамина D, а грудное молоко является недостаточным источником витамина D. В пожилом возрасте дополнительным фактором риска становятся ограничения, связанные с приемом пищи.

Большему риску развития недостаточности витамина D подвергаются люди с заболеваниями печени, почек, щитовидной железы, синдромом пониженного всасывания жиров, вегетарианцы, алкоголики и эпилептики, принимающие противосудорожные препараты в течение длительного периода времени, а также лица, не имеющие возможности выйти из дому.

Особую группу риска еще несколько лет назад в Великобритании составляли иммигранты из западной Индии.

Рекомендуемая профилактическая доза

При установлении профилактической дозы витамина D, существуют определенные трудности, связанные с воздействием солнечного света. Здоровые люди, периодически бывающие на солнце, при соответствующих условиях не нуждаются в профилактическом приеме витамина D. Однако поскольку такое редко возможно в зонах умеренного климата, все же существует необходимость установления профилактических доз.

Отдел продовольствия и питания Национального исследовательского совета США рекомендует ежедневно принимать по 5 мкг (200 МЕ) пожилым людям, по 7,5 мкг (300 МЕ) младенцам до 6 месяцев и по 10 мкг (400 МЕ) детям старше 6 месяцев, беременным и кормящим женщинам. Суточная доза, равная примерно 5 - 7,5 мкг (200 - 300 МЕ), рекомендована для младенцев на грудном вскармливании, которые не бывают на солнечном свете.

В других странах рекомендуемые профилактические дозы для пожилых людей варьируют от 2,5 мкг (100 МЕ) до 11,5 мкг (450 МЕ). Наивысшие дозы рекомендованы во Франции (20 - 30 мкг в сутки для темнокожих детей).

Добавки

Монопрепараты витамина D и родственные ему соединения выпускают в таблетках, капсулах, масляных растворах и инъекциях. Витамин D выпускают также вместе с витамином А, кальцием и в составе мультивитаминов.

Терапевтическое применение

При лечении рахита прием суточной дозы, равной 25 мкг (1000 МЕ) холекальциферола или эргокальциферола, обычно приводит к нормализации уровня концентрации кальция и фосфора в плазме крови в течении 10 дней. Более быстрые результаты можно получить принимая дозы по 75 - 100 мкг (3000 - 4000 МЕ). Однако подбор доз должен осуществляться строго индивидуально, необходимо также регулярно следить за уровнем кальция в плазме крови.

Дозы, равные 1,25 мг (50000 МЕ) и более, назначают в случае рахита, вызванного недостаточностью витамина D, и в случае гипокальциемии, вызванной гипопаратиреозом. Пациентам с почечной остеодистрофией рекомендуется принимать кальцитриол или его аналог альфакальцитриол. Для кальцитриола начальная суточная доза составляет 0,25 - 2,0 мкг (10 - 80 МЕ).

Безопасность

Гипервитаминоз D - это серьезная проблема, которая может вызывать постоянное поражение почек, задержку роста, кальцификацию мягких тканей и смерть. Слабыми симптомами интоксикации являются тошнота, слабость, запор и раздражительность. В целом токсическая доза для взрослых равна примерно 2,5 мг (100000 МЕ) ежедневно в течение 1 - 2 месяцев; для детей она составляет от 0,5 мг (20000 МЕ) до 1,0 мг (40000 МЕ). Однако у некоторых лиц наблюдается повышенная чувствительность к витамину D, и симптомы интоксикации организма проявляются у них после приема всего лишь 50 мкг (2000 МЕ) в день. Гипервитаминоз никак не связан с длительным пребыванием на солнце.

Промышленное производство

Холекальциферол производится промышленным способом путем воздействия ультрафиолетового света на 7-дегидрохолестерин, получаемый из холестерина различными методами. Эргокальциферол производят подобным образом из эргостерина, экстрагируемого из дрожжей. Исходным материалом для производства кальцитриола является производное холестерина прегненолон.

Витаминизация продуктов

Во многих странах молоко и молочные продукты, маргарин и растительные масла, обогащенные витамином D, служат основным пищевым источником витамина D.

История