ВИТАМИН D (КАЛЬЦИФЕРОЛЫ)

Структура. Витамин D или кальциферолы — группа химически родственных соединений, относящихся к производным стеринов. Из них наиболее биологически активные эргокальциферол (D₂), холекальциферол (D₃) и кальцитриол (1,25(OH)₂D₃).

Физико-химические свойства. Витамины D₂ и D₃ — белые кристаллы, жирные на ощупь, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в жирах и органических растворителях.

Источники:

Эргокальциферол поступает в организм человека только с растительной пищей. Основные источники эргокальциферола — хлеб и молоко. В растениях эргокальциферол образуется из эргостерина под действием УФ-лучей.

Холекальциферол образуется в коже человека под действием УФ-лучей (длина 290-315нм) из 7-дегидрохолестерина (провитамин D₃) и поступает с пищей животного происхождения. Особенно его много в сливочном масле, желтке яиц (140-390МЕ/г), рыбьем жире.

Холекальциферол и эргокальциферол входят в состав многих витаминных препаратов. Их также добавляют к пищевым продуктам, в частности — к молоку и крупам.

Активация. Гормонально-активной формой витамина D является кальцитриол. Кальцитриол образуется в организме человека из холекальциферола и эргокальциферола.

1. Холекальциферол в комплексе с витамин-D-связывающим белком переноситься кровью из эпидермиса кожи или из кишечника в печень (витамин-D-связывающим белок переносит также и другие виды витамина D).
2. В печени под действием 25-гидроксилазы холекальциферол превращается в кальцидиол.
3. Кальцидиол переноситься витамин-D-связывающим белком из печени в клетки проксимальных извитых канальцев почек, где с участием митохондриальной 1α-гидроксилазы превращается в кальцитриол или с участием митохондриальной 24α-гидроксилазы превращается в гормонально-неактивную форму — 24,25(OH)₂D₃ (24,25-дигидроксивитамин D₃). Синтез кальцитриола через активацию 1α-гидроксилазы стимулирует парат-гормон.

Гормональная активность кальцитриола в 10—100 раз выше калцидиола.

1. Эргокальциферол, всосавшийся в кишечнике, переносится в печень витамин-D-связывающим белком.
2. в печени эргокальциферол под действием 25-гидроксилазы превращается в кальцидиол.
3. Кальцидиол переноситься витамин-D-связывающим белком из печени в почки, где с участием 1α-гидроксилазы превращается в кальцитриол.

Суточная потребность для детей 12-25 мкг (500-1000 ME), для взрослого человека потребность значительно меньше.

Биологическая роль

Кальциферолы выполняют в организме гормональную функцию. Рецепторы к холекальциферолу, кальцитриолу, и 24,25-дигидроксивитамину D₃ обнаружены в тонкой кишке, костях, почках, поджелудочной железе, скелетных мышцах, гладких мышцах сосудов, клетках костного мозга и лимфоцитах.

Кальцитриол воздействует на тонкий кишечник, почки и кости. Он:

1. в клетках кишечника индуцирует синтез Са²⁺-переносящих белков, которые обеспечивают всасывание Са²⁺, Mg²⁺ и фосфатов;

2. в дистальных канальцах почек стимулирует реабсорбцию Са²⁺, Mg²⁺ и фосфатов;

3. при низком уровне Са²⁺ увеличивает количество и активность остеокластов, что стимулирует остеолиз;

4. подавляет секрецию парат-гормона.

5. при низком уровне паратгормона и нормальном , стимулирует остеогенез.

В результате кальцитриол повышает в плазме крови концентрацию Са²⁺, Mg²⁺ и фосфатов.

24,25-дигидроксивитамин D₃ участвует в перестройке кости. Его образование является основным путем катаболизма витамина D, поскольку он превращается в водорастворимую кальцитроевую кислоту, которая выделяется с мочой.

Нарушение обмена

Гиповитаминоз D.

Гиповитаминоз D возникает при:

· Дефиците в пище витамина D₃;

· При связывании витамина D₃ в кишечнике фетиновой кислотой и лигнином (много в злаках);

· Избыток фосфатов (много в молоке и овощах, особенно в картофеле) тормозят всасывание кальция. Оптимальное соотношение для всасывания Са:Р 1:1,5-2,0;

При дефиците кальцитриола нарушается образование аморфного фосфата кальция и кристаллов гидроксиапатитов в костной ткани, что приводит к развитию рахита у детей и остеомаляции у взрослых.

При рахите деформируются кости черепа, на рёбрах появляются «чётки», грудная клетка вместе с грудиной выступает вперёд, деформируются трубчатые кости (Х- или О-образная форма ног) и суставы рук и ног, происходит задержка прорезывания зубов, увеличивается и выпячивается живот, задерживается моторное развитие.

Гипервитаминоз D. Возникает при избыточном поступлении в организм витамина D₃ (при приеме чистых кальциферолов). При этом уровень холекальциферола в сыворотке может в 5—10 раз превышать норму, а уровень кальцитриола обычно нормальный или слегка повышен.

Острый гипервитаминоз D может возникнуть при ударной терапии рахита и при лечении некоторых дерматозов, когда дозы витамина D превышают 1000000 ME. При этом, у детей отмечается потеря аппетита, появляются упорная рвота, жажда, полиурия, запоры чередуются поносами; наблюдается резкое исхудание, остановка роста, повышение АД. Кратковременный период возбуждения сменяется депрессией и ступором. Дыхание затруднено, пульс замедлен, иногда возникают судороги. С мочой выделяется большое количество кальция и фосфора. Функция почек может быть нарушена.

У взрослых наблюдаются слабость, утомляемость, потеря аппетита, тошнота, рвота, боли в животе, запоры, полиурия, похудание, головная боль в области затылка, артериальная гипертензия, резкие боли в мышцах и суставах, онемение и дрожание рук, кожные кровоизлияния, признаки обезвоживания организма, повышается содержание кальция в крови и моче.

Хронический гипервитаминоз D возникает при длительном приеме препаратов витамина D. При этом, происходит отложение кальция в органах, тканях (лёгких, почек, сердца) и в стенках сосудов. Обызвествления отмечаются иногда в конъюнктиве, склере, роговице. Наиболее серьезным является поражение почек, в результате чего может наступить уремия. В костях развивается генерализованный остеопороз с отложениями кальция вокруг суставов. Кости становятся хрупкими и часто ломаются.