Единственным богатым пищевым источником витамина D является рыбий жир. Небольшие количества этого витамина могут содержаться в яичных желтках. Все остальные продукты питания практически лишены витамина D. В связи с этим в ряде стран его специально добавляют в некоторые продукты, например, в маргарин. Наряду с другими витаминами, витамин D обязательно входит в состав детских питательных смесей, заменителей грудного молока и многих продуктов прикорма.
Витамин D, поступающий с пищей, всасывается в тонком кишечнике. Для его нормального всасывания, как и в случае с витамином А, а также с другими жирорастворимыми витаминами – Е и К, необходимо присутствие в пище достаточного количества жира. Нарушение секреции желчи при заболеваниях печени и желчного пузыря существенно затрудняет всасывание витамина D, что влечёт за собой в конечном итоге расстройство всасывания и усвоения кальция.
Недостаточное образование витамина D в коже, низкое содержание в пище и плохое всасывание в кишечнике – вот основные причины, существенно ухудшающие обеспеченность организма этим витамином.
Недостаток витамина D – весьма частое явление у пожилых людей, мало бывающих на свежем воздухе и более тщательно укрывающих своё тело одеждой. Этот недостаток, усиливающий боли в костях, их хрупкость и склонность к переломам, остро нуждается в коррекции путём дополнительного приёма витамина D или содержащих его витаминно-минеральных комплексов.
Для чего же нужен нашему организму витамин D? Какова его роль? Почему его недостаток ведёт к нарушению нормального развития костной ткани и прочности костей у растущего ребёнка? Многочисленные исследования на экспериментальных животных, главным образом цыплятах и белых крысах, а также тщательные наблюдения за детьми, больными рахитом, привели учёных к однозначному выводу: витамин D необходим для нормального усвоения организмом кальция и фосфора. Этим и объясняется его второе название – кальциферол. Если говорить более детально, то витамин D обеспечивает всасывание кальция и фосфора в кишечнике и почках и их использование в процессе формирования и перестройки костей скелета.
Выяснилось, что все эти функции витамин D выполняет, находясь не в том виде, в каком он присутствует в рыбьем жире или образуется в коже под действием солнечного света. Попав в организм, этот витамин подвергается многообразным и сложным превращениям с образованием так называемых активных метаболитов, или активных форм. Важнейшая из них – синтезирующийся в почках 1,25-диоксивитамин D, или кальцитриол, представляет собой гормон, играющий ключевую роль в регуляции обмена кальция в организме.
Функция активных метаболитов витамина D состоит не только в том, чтобы обеспечить организм кальцием и способствовать нормальному формированию скелета. В действительности эта функция значительно сложнее и существеннее: активные метаболиты витамины D, вместе с рядом гормонов, образуют систему регуляции и поддержания гомеостаза (равновесия) кальция в организме.
Обмен кальция в организме складывается из мощных противоположно направленных потоков. Ежедневно в кишечнике человека всасывается и поступает в кровь от 600 до 1200 мг этого элемента. Одновременно почти такое же количество кальция выводится из организма за счет секреции из крови в просвет кишечника. В течение суток весь кальций крови многократно вместе со всей жидкой частью крови переходит в почках в так называемую первичную мочу и вновь всасывается в почечных канальцах за счёт специальных механизмов активного транспорта. Наконец, кальций в больших количествах поступает в кости, где используется для образования оксиапатита, составляющего твёрдую основу скелета. Одновременно кальций поступает из костей в кровь в результате рассасывания старых участков костной ткани. И при всём том, когда бы мы ни измерили концентрацию кальция в жидкой части кров здорового человека, она всегда остаётся постоянной: 10 мг на 100 мл, с очень небольшими индивидуальными колебаниями в ту или иную сторону. Концентрация кальция в плазме крови является одной из наиболее жёстко выдерживаемых констант человеческого организма, более жёсткой, чем, к примеру, концентрация сахара, поддерживаемая, как известно, в довольно узких пределах.
Необходимость поддержания почти постоянной концентрации кальция крови обусловлена той важной ролью, которую этот ион играет в обмене веществ и осуществлении целого ряда жизненно важных функций организма. Ибо кальций – это не только основной минеральный компонент скелета, но и инициатор мышечных сокращений. Наряду с этим, ионы кальция осуществляют взаимосвязь между клетками при их объединении в ткани, активируют работу многих ферментов. Наконец, перераспределение кальция между наружной средой и клеточным содержимым служит важным звеном в механизме действия целого ряда гормонов. Уменьшение концентрации кальция в крови ниже нормы ведёт к многочисленным нарушениям в работе организма, снижению мышечного тонуса, судорогам. С другой стороны, чрезмерное увеличение уровня кальция в крови имеет не менее драматические последствия, вызывая кальцификацию жизненно важных органов и тканей – почек, кровеносных сосудов, сердца – с необратимым нарушением их функций.
Как же удаётся организму поддерживать концентрацию кальция в крови на постоянном, физиологическом уровне, умело уравновешивая разнонаправленные потоки данного иона? Это достигается с помощью специальной регуляторной системы (рис. 1).
Органом, непосредственно «измеряющим» концентрацию кальция в плазме крови, являются паращитовидные железы, - маленькие железистые образования, расположенные в области шеи, рядом со щитовидной железой. Когда концентрация кальция в крови по какой-либо причине (из-за недостаточного поступления иона или его повышенного расхода) снижается, паращитовидные железы усиливают секрецию паратиреоидного гормона. Последний интенсифицирует образование в почках 1,25-диоксивитамина D (сокращённо 1,25(ОН)2D3). Эта активная форма витамина D усиливает всасывание кальция в кишечнике, а при недостаточном поступлении кальция с пищей – и его мобилизацию, т.е. освобождение из костной ткани. В результате концентрация кальция в крови начинает возрастать. Как только она достигнет нормального уровня, паращитовидные железы снижают секрецию паратиреоидного гормона, что, в свою очередь, ведёт к уменьшению продукции 1,25(ОН)2D3 в почках. Вместо него в почках усиливается образование другой активной формы витамина D – 24,25-диоксивитамина D (24,25(ОН)2D3). Последний, поддерживая всасывание кальция в кишечнике на достаточно высоком уровне, щадит костную ткань и не только не стимулирует процессы её рассасывания, но и способствует минерализации скелета, тем самым обеспечивая использование накопившегося в крови кальция. Если кальция вновь окажется недостаточно, и его концентрация снизится, то снова сработает описанный механизм, обеспечивающий усиление секреции паратгормона, синтеза 1,25(ОН)2D3 и подачи кальция в кровоток.
Рассмотренная система работает по принципу обратной связи. Именно с использованием этого принципа осуществляют свои регуляторные функции большинство гормонов. Поэтому активные метаболиты витамина D рассматриваются в настоящее время не в качестве витаминов, а в качестве гормонов, обеспечивающих вместе с паратгормоном и гормоном щитовидной железы, кальцитонином, поддержание равновесия кальция в организме. При этом 1,25(ОН)2D3 является как бы аварийным регулятором – гормоном, обеспечивающим срочную и мощную подачу кальция в кровоток, пусть даже за счёт частичного использования кальция из собственного скелета, в тех случаях, когда потребность в этом элементе особенно резко возрастает. 24,25(ОН)2D3 является повседневным, дежурным регулятором, обеспечивающим поддержание постоянной концентрации кальция и его оптимального использования в обычных условиях, при нормальной обеспеченности организма этим ионом.
Открытие активных форм витамина D помогло расшифровать механизм возникновения целого ряда так называемых рахитоподобных заболеваний, и найти эффективные способы их лечения. Оказалось, что при одном из таких заболеваний – врождённом витамин-D-зависимом рахите – имеет место генетически обусловленный, т.е. наследственный, дефект, в результате которого в почках не образуется 1,25(ОН)2D3. Регулярное назначение больным детям недостающего гормона в виде синтезированного химиками препарата позволяет полностью компенсировать этот дефект, обеспечив нормальное здоровье и работоспособность людям, ранее обречённым на инвалидность.
Наряду с генетическими дефектами биосинтеза активной формы витамина D, имеется немало случаев, когда подобные нарушения возникают вторично, как следствие того или иного заболевания. Особенно часто это происходит при болезнях почек или их хирургическом удалении. Применение в этих случаях аппарата искусственной почки, очищающего кровь от шлаков, не может восполнить другую функцию почек – синтеза активных форм витамина D. Это ведёт к тяжёлому дефициту кальция, деминерализации скелета, сильным болям в костях и многочисленным переломам, нарушающим способность больного к передвижению. И в этом случае на помощь больному приходит 1,25-диоксивитамина D или его аналоги.
В последние десятилетия витамин D и его активные формы в сочетании с дополнительным приёмом больших количеств кальция (до 0,5-1,0 г в день) и других витаминов находят всё большее применение для профилактики остеопороза и переломов шейки бедра у женщин старше 40-50 лет. Вот такими новыми гранями поворачивается к нам давно известный витамин D.
Из книги известного витаминолога профессора Спиричева В.Б. «Сколько витаминов человеку надо»