Witamina D - zdrowe i mocne kości

Punkt Zdrowia

Właściwości

Pod pojęciem witaminy D rozumiemy grupę steroidowych, organicznych związków chemicznych. Wszystkie substancje należące do zespołu tych witamin są rozpuszczalne w tłuszczach. W źródłach pokarmowych występują jej dwie prowitaminowe formy: ergokalcyferol (witamina D2) pochodzenia roślinnego i cholekalcyferol (witamina D3) pochodzenia zwierzęcego.

Organizm ludzki posiada dodatkowo możliwość samoistnego wytwarzania witaminy D i paradoksalnie ta droga przemian zaspokaja 80-100% dziennego zapotrzebowania, a dopiero pozostała część zaopatrywana jest przez źródła pokarmowe. W syntezie aktywnej biologicznie witaminy D - 1,25-dihydroksycholekalcyferolu uczestniczą trzy narządy – skóra, wątroba i nerki. Prowitaminy D2 i D3 dostarczone z pokarmem również podlegają dalszemu endogennemu metabolizmowi, włączając się na poziomie wątrobowego etapu przemian kalcyferolu. Właściwość ta sprawia, że związki te wymykają się spod definicji „witaminy”, a bardziej przypominają funkcją i metabolizmem hormony.

1) Synteza skórna
Synteza witaminy D odbywa się w keratynocytach naskórka w przebiegu nieenzymatycznej, fotochemicznej reakcji przekształcenia 7-dehydrocholesterolu w cholekalcyferol. Intensywność syntezy witaminy D w skórze zależy od długości fali UV (optymalnie fale UV-B o długości 290-315 nm), szerokości geograficznej, pory dnia, intensywności napromieniowania, pory roku, pigmentacji skóry, stopnia zanieczyszczenia powietrza, czasu ekspozycji, wielkości naświetlanej powierzchni ciała, stosowanych kremów z filtrami oraz wieku.

2) Synteza wątrobowa
Do wątroby docierają ergokalcyferol i cholekalcyferol zarówno z produkcji endogennej, jak i ze źródeł zewnętrznych. Ulegają one tutaj hydroksylacji w miejscu 25 węgla łańcucha sterydowego przy pomocy kompleksu cytochromu P450 (CYP27A1, CYP3A4). Tak powstaje 25-hydroksykalcyferol (25-(OH)D).

3) Synteza nerkowa
25-(OH)D drogą krwionośną dostaje się do nerek, gdzie za pomocą cytochromu P450 (CYP27B1) podlega alfa-hydroksylacji w miejscu 1 węgla łańcucha kalcyferolu. Powstały produkt (1α,25-(OH)2D2 i 1α,25-(OH)2D3) jest już w pełni aktywną biologicznie witaminą D. Najbardziej powszechna jest witamina pochodzenia zwierzęcego (i zarazem endogennego) 1α,25-dihydroksycholekalcyferol, inaczej zwany kalcytriolem.

Ciekawą cechą witaminy D jest oddziaływanie na komórki ludzkiego organizmu w mechanizmie genomowym i niegenomowym, tzn. zarówno za pomocą receptorów jądrowych, jak i błonowych.

Przyswajanie witaminy D ze źródeł pokarmowych zaly od wielu czynników. Alkohol, środki przeczyszczające i kortykosteroidy zmniejszają jej wchłanianie. Natomiast niektóre witaminy (A, C, E) oraz makroelementy (wapń, fosfor) zwiększają jej absorpcję w jelitach.

Witamina D jest dość odporna na działanie wysokiej temperatury oraz zasadowego środowiska. Nie ulega również degradacji pod wpływem długotrwałego przechowywania. Biologiczną aktywność traci w środowisku kwaśnym oraz podczas przetwarzania w temperaturze przekraczającej 190°C.

Jednostki witaminy D
1 mcg cholekalcyferolu = 40 IU (j.m.)
1 IU (j.m.) = 0,025 mcg cholekalcyferolu

Źródła

Pokarmowe źródła witaminy D
Cholekacyferol: ryby (łosoś, dorsz, tuńczyk, śledź, makrela, sardynki), oleje rybne, produkty zwierzęce (wątroba, żółtka jaj, mleko i masło fortyfikowane witaminą D).
Ergokalcyferol: drożdże, produkty roślinne oraz margaryny, kaszki dla dzieci i płatki śniadaniowe fortyfikowane witaminą D.

Rola

1. Regulacja gospodarki wapniowo - fosforanowej.
Kalcytriol, razem z parathormonem i kalcytoniną, odpowiada za utrzymanie prawidłowego (w stosunku do aktualnego zapotrzebowania) stężenia wapnia i fosforu w surowicy. Mechanizm tego procesu polega na oddziaływaniu na kilka narządów: układ kostny, przewód pokarmowy i nerki. Witamina D zwiększa jelitowe wchłanianie wapnia i fosforu, zapobiega nadmiernemu wydalaniu tych pierwiastków z moczem oraz uwalnia je z kości (przy znacznej hipokalcemii). Wszystkie trzy procesy przyczyniają się do ogólnego wzrostu stężenia tych jonów w surowicy.

2. Wpływ na metabolizm tkanki kostnej.
Witamina D odpowiada za prawidłowe kształtowanie się kości i zębów oraz właściwą mineralizację i gęstość kości (zarówno u dzieci, jak i u dorosłych). Regulując gospodarkę wapniową kości, zapobiega patologicznym złamaniom. Kalcytriol wpływa na układ kostny w zależności od stężenia wapnia i fosforu w surowicy. Przy hipokalcemii razem z parathormonem zwiększa różnicowanie komórek kości do osteoklastów i uwalnianie wapnia z komórek.

3. Regulacja funkcji tkanki mięśniowej.
Witamina D odpowiada za utrzymanie prawidłowej masy i siły mięśni (szczególnie mięśnia sercowego).

4. Funkcja immunomodulucjąca.
Działanie immunomodulujące witaminy D polega przede wszystkim na stymulacji działania i rozmnażania się komórek układu odpornościowego: monocytów i makrofagów. Monocyty produkowane są w szpiku kostnym, a regulacja ich funkcji obronnych wspomaga walkę organizmu z wieloma chorobami ogólnoustrojowymi. Pobudzanie makrofagów ma znaczenie w łagodzeniu wszelkich stanów zapalnych. Działanie to odbywa się w mechanizmie hamowania produkcji cytokin (hormonów układu odpornościowego). Witamina D ma poza tym działanie pośrednio przeciwbakteryjne – łącząc się z receptorami jądrowymi komórek układu odpornościowego pobudza produkcję związków przeciwbakteryjnych, działających jak endogenne antybiotyki. Witamina D prawdopodobnie zwiększa odporność na prątki gruźlicy.

5. Regulacja funkcji tkanki nerwowej.
Prawidłowe stężenie witaminy D we krwi optymalizuje działanie systemu  nerwowego, w tym przewodzenie w mięśniu sercowym. Witamina umożliwia regenerację neuronów i sprawne przewodzenie impulsów nerwowych.

Na całym świecie trwają intensywnie badania w kierunku poznania innych właściwości witaminy D. Obiecujące wnioski przedstawiają prace na temat zmniejszenia ryzyka wystąpienia cukrzycy typu 1 u osób przyjmujących suplementację w dzieciństwie oraz poprawy profilu glikemii u cukrzyków typu 2 przyjmujących witaminę D już po rozpoznanej chorobie. Niektórzy badacze podają również potencjalnie antykarcinogenne działanie witaminy D i związek między jej suplementacją, a zmniejszeniem ryzyka zachorowania na niektóre typy nowotworów. Prace te są jednak wciąż w fazie badań, a dotychczasowe wyniki nie mogą być jeszcze wiążące dla pacjentów.

Niedobór

Prawidłowy poziom witaminy D w surowicy wynosi 20-60 ng/ml (50-150 nM/l). W badaniach laboratoryjnych mierzone jest stężenie 1,25(OH)2D3. Nie jest to pomiar w pełni wiarygodny, albowiem przy wydolnych nerkach i wątrobie znaczenie ma dodatkowo stężenie (OH)D3 i 25(OH)D3, które mogą w razie potrzeby ulec przemianom metabolicznym do form aktywnych. Oznacza to, że potencjał wytworzenia kalcytriolu jest znacznie większy niż wynikałoby to z samego jego stężenia. Dlatego należy się liczyć z wynikami fałszywie zawyżonymi oraz zaniżonymi.

Za hipowitaminozę uznaje się stężenie witaminy D w surowicy w przedziale 8-20 ng/ml. Poniżej 8 ng/ml rozpoznajemy awitaminozę.

U zdrowego człowieka na zaspokojenie dziennego zapotrzebowania na witaminę D z produkcji endogennej wystarcza 15 minutowa ekspozycja w południe słonecznego dnia.

1. Krzywica u dzieci.
Występują dwa rodzaje krzywicy w zależności od czasu wystąpienia niedoboru witaminy – krzywica dziecięca (rachitis infantilis) oraz późna (rachitis tarda), występująca u młodzieży. Choroba polega na zaburzeniu wapnienia kości z osłabieniem ich struktury oraz zubożeniem jej mikroarchitektoniki. W konsekwencji kości są słabsze i ulegają licznym zniekształceniom i „wykrzywieniu” pod wpływem własnego ciężaru ciała. Zaburzenie najbardziej dotyka kończyny dolne (najsilniej obciążone) oraz klatkę piersiową, która zaczyna przypominać „ptasi” wygląd (beczkowate poszerzenie ze skróceniem wysokości i uwypukleniem mostka). Dochodzi również do opóźnienia wzrostu zębów.

2. Osteomalacja i osteoporoza u dorosłych.
Obie choroby powstają w efekcie procesów spowodowanych niedoborem witaminy D: obniżenia stężenia zjonizowanego wapnia we krwi, stymulacji PTH oraz mobilizacji wapnia z kości. Osteoporoza polega na zaburzeniu mineralizacji kości oraz zmniejszeniu się jej masy i gęstości. Tkanka kostna przypomina gąbkę o dużych porach, przez co staje się ona krucha i łamliwa. Choroba wiąże się z silnymi dolegliwościami bólowymi, patologicznymi złamaniami, skrzywieniami i zwyrodnieniami układu szkieletowego, prowadzącymi do zniekształcenia sylwetki. Dochodzi do osłabienia i wcześniejszego wypadania zębów. Osteomalacja (rozmiękanie kości) prowadzi do podobnych powikłań.

3. Osłabienie odporności organizmu.
Niedobór witaminy D prowadzi do osłabienia funkcji układu odpornościowego oraz ogólnego złego samopoczucia.

4. Mialgie.
Niedobory witaminy D przyczyniają się do pogorszenia pracy neuronów i uszkodzeń układu nerwowego. Spadki jej stężenia w surowicy mogą powodować zaostrzenia objawów stwardnienia rozsianego oraz choroby Parkinsona (i prawdopodobnie wielu innych).

5. Zaburzenia psychiczne.
Zwiększone ryzyko ciężkich chorób psychicznych, w tym depresji. Częściej drażliwość, nerwice, bezsenność, obniżenie nastroju.

6. Problemy dermatologiczne.
Już hipowitaminoza witaminy D prowadzi do stanów zapalnych skóry i spojówek.

7. Miopatie.

8. Krótkowzroczność.

Kiedy i u kogo może wystąpić niedobór witaminy D?
- przy niewystarczającej ekspozycji osób starszych  na światło słoneczne, u których zmniejsza się zdolność syntetyzowania witaminy,
- przy ogólnym znacznym niedożywieniu z małym spożyciem witaminy D (szczególnie u dzieci),
- przy diecie beztłuszczowej,
- przy różnych zespołach złego wchłaniania,
- w przewlekłym alkoholizmie,
- przy podwyższonym stężeniu kortykosteroidów nadnerczowych - kortyzolu - w surowicy (nadmierne wytwarzanie w chorobie lub zespole Cushinga oraz przewlekła glikokortykoterapia),
- w przewlekłej niewydolności nerek,
- w przewlekłej niewydolności wątroby,
- przy blokach metabolicznych w nerkach lub wątrobie,
- przy przyjmowaniu leków przeciwpadaczkowych,
- u osób o ciemnej karnacji i u rasy czarnej.

Pomiędzy 400N i 400S synteza witaminy D w skórze podczas krótkich, zaledwie 3-4 miesięcznych zimo jest nieobecna. W rejonach geograficznych, bardziej wysuniętych w kierunku biegunów, przerwa w produkcji witaminy może wynosić nawet 6 miesięcy.

Wiele badań sugeruje, że niedobory witaminy D mogą wiązać się ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia raka okrężnicy, sutka, prostaty i chłoniaków oraz zachorowaniem na cukrzycę typu 1, reumatoidalne zapalenie stawów, chorobę Crohna, stwardnienie rozsiane oraz schizofrenię i depresję.

Zapotrzebowanie

Pokrywanie zapotrzebowania na witaminę D jedynie za pomocą diety naturalnej jest trudne. Na pierwszym miejscu powinna znajdować się synteza skórna, jednak w razie dalszych niedoborów może być konieczna suplementacja. W Polsce pokrycie niedoborów endogenną produkcją kalcytriolu jest szczególnie utrudnione. Nawet przez 6 miesięcy w roku trwać może okres niewystarczającego nasłonecznienia.

Zalecane dzienne spożywanie witaminy D
Niemowlęta i dzieci do 18 roku życia - 5 mcg/d
Mężczyźni w wieku 19-50 - 5 mcg/d
Mężczyźni w wieku 51-65 - 10 mcg/d
Mężczyźni powyżej 65 roku życia - 15 mcg/d
Kobiety w wieku 19-30 - 5 mcg/d
Kobiety w wieku 31-50 - 10 mcg/d
Kobiety powyżej 50 roku życia - 15 mcg/g
Okres ciąży i laktacji - 5 mcg/d

Syntetyczna witamina D stosowana jest w leczeniu krzywicy u dzieci i osteoporozy z osteomalacją u dorosłych. W leczeniu krzywicy stosuje się nawet 10-krotnie większe dawki niż zalecane w suplementacji. W osteoporozie i osteomalacji przyjmuje się 5-krotnie większe ilości kalcytriolu. Rekordowe ilości (20-krotne dawki) przyjmują pacjenci cierpiący na niedoczynność przytarczyc. Kilkutygodniowe leczenie bezwzględnie musi być prowadzone pod nadzorem lekarza z regularną kontrolą stężenia witaminy D w surowicy w trakcie leczenia i nawet do kilku miesięcy po jego zakończeniu.

Toksyczność

Możliwość wystąpienia hiperwitaminozy D wynika z faktu, że jest ona naturalnie magazynowana w ludzkim organizmie. W ten sposób może ona osiągać toksyczne stężenia, które doprowadzą do hiperkalcemii uszkadzającej wiele narządów. Co ciekawe nie można doprowadzić do szkodliwego stężenia kalcytriolu pochodzenia endogennego, ani z naturalnych źródeł pokarmowych. Przedawkowanie witaminy D występuje jedynie przy suplementacji sztucznym kalcytriolem. Oznacza to, że nie istnieje ryzyko zatrucia nawet przy nadmiernej ekspozycji na światło słoneczne, ani przy bogatowitaminowej diecie.

Maksymalne dopuszczalne dawki witaminy D:

Dzieci w wieku 1-18 lat, osoby dorosłe, okres ciąży i laktacji - 50 mcg/d (2000 j.m.)
Niemowlęta - 25 mcg/d (1000 j.m.)

Niektóre choroby zmniejszają próg toksyczności witaminy D. W sarkoidozie, gruźlicy i innych chorobach, w przebiegu których dochodzi do hiperkalcemii, już dawki dobowe rzędu 25 mcg (1000 j.m.) mogą spowodować objawy hiperwitaminozy.

Objawy nieznacznej hiperwitaminozy D (związane przede wszystkim z hiperkalcemią i hiperfosfatemią):
1. Dolegliwości ze strony układu pokarmowego: nudności i wymioty, biegunka lub zaparcia.
2. Dolegliwości ogólnoustrojowe: spadek masy ciała, łatwe męczenie się, nadmierne pocenie się
brak apetytu, utrata łaknienia, nadmierne pragnienie, senność, świąd skóry.
3. Dolegliwości bólowe: oczu, głowy, kości, stawów i mięśni.
4. Wzrost ryzyka powstania miażdżycy.

Objawy nasilonej hiperwitaminozy D (na podstawie przypadków spożycia witaminy przekraczającym 250-1250 mcg/d, co odpowiada 1000 - 60000 j.m.):
- nasilona hiperkalcemia i hiperfosfatemia,
- nadmierna osteoliza kości,
- nefrotoksyczność: kamica nerkowa, wapnienie nerek (nefrokalcynoza), niewydolność nerek z utratą zdolności zagęszczania moczu (wielomocz, nadmierne pragnienie),
- „przerzuty wapniowe” – nadmierne odkładanie się wapnie w licznych narządach i tkankach miękkich (nerkach, naczyniach krwionośnych, sercu i płucach),
- zaburzenia OUN: głęboka depresja, anoreksja,
- zaburzenia dyspeptyczne: biegunka, nudności, wymioty,
- utrata masy ciała,
- opóźnienie w rozwoju psychomotorycznym dziecka,
- zaburzenia rytmu pracy serca.

Przemijające objawy hiperwitaminozy D można spotkać paradoksalnie u dzieci chorych na krzywicę. Może być ona wywołana nadmiernym nasłonecznieniem w okresie wiosennym. Dochodzi wtedy do zwiększenia wychwytu wapnia przez kości kosztem zmniejszenia stężenia jego jonów w surowicy. Powstała w tym mechanizmie hipokalcemia może wywołać tężyczkę.

Komentuj

Zawartość pola nie będzie udostępniana publicznie.

Najnowsze artykuły

Szybki marsz dla zdrowia

Bieganie obniża ciśnienie krwi i poziom cholesterolu, a także redukuje ryzyko cukrzycy. Wszystkie trzy są głównymi czynnikami powodującymi choroby...

Najnowsze artykuły

Szybki marsz dla zdrowia
Bieganie obniża ciśnienie krwi i poziom cholesterolu, a także redukuje ryzyko...
Rzucamy palenie - porady
Rzucanie palenia nie jest łatwie - wymaga czasu i wysiłku, często nie udaje się...
Odchudzam się

Najnowsze artykuły

Kremy na zimę i mróz
Zimą delikatna skóra twarzy i rąk wystawiona jest na działanie mrozu, wiatru i zmian temperatury (zwłaszcza przy przechodzeniu z ciepłego miejsca w zimne i na odwrót). Wszystkie te czynniki powodują...
Dbamy o paznokcie
O zdrowie i wygląd paznokci należy dbać, w przeciwnym razie możemy doprowadzić do ich osłabienia i zniszczenia - pęknięć, rozdwajania się, wyszuszenia i podrażnienia skórki wokół paznokci. Dbanie o...

Najnowsze artykuły

Astma
Astma oskrzelowa, czyli dychawica oskrzelowa charakteryzuje się częstymi, przejściowymi nawrotami duszności, spowodowanymi niedrożnością dróg...
Cukrzyca - kontroluj jedzenie
To co jemy i kiedy jemy wpływa na poziom cukru we krwi, dlatego bardzo ważna jest kontrola tego poziomu, zwłaszcza jeżeli chorujemy na cukrzycę, ale...

Najnowsze artykuły

Brutalne gry mogą zwiększać poziom agresji

Naukowcy z uniwersytetu stanowego w Ohio, USA przeprowadzili badanie mające sprawdzić, czy granie w brutalne gry wideo powoduje zwiększenie poziomu agresji u osób w nie grających. Całość badania...

Porady dla samotnych rodziców

Wychowywanie dziecka w pojedynkę oznacza stawanie przed wieloma trudnymi zadaniami i podejmowanie ważnych decyzji na własną rękę. Samotnym rodzicom jest trudniej, muszą więc...