Витамин D, какво представлява и какви функции изпълнява в човешкото тяло
Витамин D е част от група молекули, обикновено наричани витамини. Витамините са микроелементи, които приемаме чрез храната или които тялото ни синтезира самостоятелно
Тяхната работа е да ускорят специфични биохимични реакции, които са критични за нашите клетки.
Те са общо 13 и всеки има специфични функции и характеристики.
По-специално, витамин D има характеристиката да се разтваря в органични разтворители и мазнини, смята се, че е мастноразтворим и е от съществено значение за правилното функциониране на нашите тела.
Под името витамин D идентифицираме 5 различни вида молекули: витамин D1, D2, D3, D4 и D5
Двете най-важни форми, в които можем да намерим витамин D, са витамин D2 (ергокалциферол) и витамин D3 (холекалциферол).
Ергокалциферолът се приема с храна, докато холекалциферолът може да се приема с храна или да се синтезира чрез действието на ултравиолетовите лъчи от слънцето.
Витамин D се натрупва в черния дроб и се освобождава, когато стане необходимо. Следователно не е необходимо да го приемате редовно[1].
Как да приемаме витамин D?
Десет до 20 процента от дневната нужда от витамин D идва от храната.
Храните, в които има повече (освен тези, които са индустриално обогатени с него) са мазни риби (като сьомга, скумрия и херинга), яйчен жълтък и черен дроб.
Останалата част от витамин D се образува в кожата от мазнина, подобна на холестерол (7-дехидрохолестерол), която се превръща в холекалциферол чрез излагане на определен компонент на UV лъчите, UVB лъчи.
Тези лъчи присъстват повече в периода от април до октомври и действат върху първия слой на кожата (епидермиса).
През летните месеци повишеното излагане на слънце води до излишък на витамин D, който се съхранява за по-късна употреба през зимния период [1, 2].
Холекалциферолът се транспортира чрез кръвта от кожата до черния дроб.
Тук той претърпява първата си промяна в калцифедиол.
Последният се транспортира до бъбрека, където отново се модифицира в калцитриол.
Така модифицираният витамин D е „активен“ и може да изпълнява функцията си чрез навлизане в клетките [1, 2].
Каква е целта на витамин D?
Витамин D участва в процесите, които поддържат нивата на калций в тялото ни в баланс.
Калцият е най-често срещаният минерал в човешкото тяло и е от съществено значение за развитието и здравето на костите и зъбите.
В допълнение, костите претърпяват непрекъснат процес на ремоделиране, който включва освобождаване и отлагане на калций в костната тъкан.
Само 1% от този минерал участва в други функции:
- мускулна контракция,
- нервно предаване,
- секреция на хормони,
- вазодилатация
- свиването на кръвоносните съдове.
Функциите на витамин D са тясно свързани с този минерал.
При ниска концентрация на калций в кръвта витамин D играе ключова роля в процесите на: реабсорбция на калций в бъбреците, резорбция на калций в червата и деминерализация на костите.
В случай на недостиг на калций, този витамин може да стимулира освобождаването на калций от бъбреците (където се натрупва) и/или да повиши чревната му абсорбция по време на храносмилането.
В краен случай се включва в процесите на освобождаване на калций от костите[2, 3].
Как действа витамин D?
Витамин D, както всички витамини, позволява протичането на прецизни биохимични реакции в клетката.
По-специално, той действа като хормон.
Хормоните са различни молекули една от друга, но всички те имат функцията да „предават сигнали“ към клетките, като се свързват със структурите върху тях, наречени рецептори.
Всеки хормон се свързва със специфичен рецептор, който може да присъства на външната повърхност на клетката или вътре в нея.
Витамин D, който се „активира“ (калцитриол) от различните структурни промени, на които претърпява, навлиза в таргетната клетка и се свързва с нейния рецептор (VDR).
Свързването на калцитриол с VDR е „сигналът“, който клетката получава и като отговор създава специфични протеини [4].
Витамин D позволява усвояването на калций от червата
Само 1% от този минерал участва в други функции:
- мускулна контракция,
- нервно предаване,
- секреция на хормони,
- вазодилатация
- свиването на кръвоносните съдове.
Функциите на витамин D са тясно свързани с този минерал.
При ниска концентрация на калций в кръвта витамин D играе ключова роля в процесите на: реабсорбция на калций в бъбреците, резорбция на калций в червата и деминерализация на костите.
В случай на недостиг на калций, този витамин може да стимулира освобождаването на калций от бъбреците (където се натрупва) и/или да повиши чревната му абсорбция по време на храносмилането.
В краен случай се включва в процесите на освобождаване на калций от костите[2, 3].
Как действа витамин D?
Витамин D, както всички витамини, позволява протичането на прецизни биохимични реакции в клетката.
По-специално, той действа като хормон.
Хормоните са различни молекули една от друга, но всички те имат функцията да „предават сигнали“ към клетките, като се свързват със структурите върху тях, наречени рецептори.
Всеки хормон се свързва със специфичен рецептор, който може да присъства на външната повърхност на клетката или вътре в нея.
Витамин D, който се „активира“ (калцитриол) от различните структурни промени, на които претърпява, навлиза в таргетната клетка и се свързва с нейния рецептор (VDR).
Свързването на калцитриол с VDR е „сигналът“, който клетката получава и като отговор създава специфични протеини [4].
Витамин D позволява усвояването на калций от червата
Ниската концентрация на калций в кръвта се тълкува като алармен сигнал от паращитовидните жлези, жлези, свързани с щитовидната жлеза.
Така предупредени, те произвеждат паратироиден хормон (PTH), който стимулира бъбреците да произвеждат активиран витамин D (калцитриол).
Калцитриолът се придвижва от бъбрека до чревните клетки и навлиза в тях, което води до производството на определени протеини, като TRPV6 и калбиндин.
Първият е протеин, който действа като „тунел“ и позволява на калция да премине от червата към вътрешността на клетката.
Вторият се намира в клетката и пренася калция в кръвоносните съдове. С помощта на тези протеини калцият се абсорбира в по-голяма степен от червата и завършва в кръвообращението[4].
Витамин D позволява освобождаването на калций от бъбреците.
Повишеното усвояване на калций от червата може да не е достатъчно за възстановяване на нивата на калций в кръвта.
Следователно, в допълнение към чревната абсорбция, калцитриолът играе роля в освобождаването на калций от бъбреците.
как? Чрез увеличаване на производството от бъбречните клетки на определени протеини (TRPV5, NCX1 и калбиндин D28k).
Тяхната функция е да позволят транспортирането на калций извън бъбреците[4].
TRPV5, например, помага за освобождаването на калций в кръвта, така че да не се елиминира с урината [5].
Витамин D позволява костната резорбция на калций
Витамин D също така служи за освобождаване на калция, съхраняван в нашите кости.
как? Калцитриолът, произвеждан в големи количества поради ниските нива на калций в кръвта, действа върху клетките, които „изграждат“ костта, остеобластите, и инициира поредица от реакции, които водят до активиране вместо това на клетките, които „разрушават“ костта, остеокласти.
Това „разпадане“, наречено костна резорбция, променя костната структура и в процеса освобождава калций.
Калцият, освободен от костите, завършва в кръвоносните съдове, повишавайки нивата на калций в кръвта [2, 5, 6].
Витамин D и здраве на костите
Човек може да си помисли, че чрез отнемане на калций от костите те отслабват.
Това всъщност не е така: калцият и витамин D помагат за поддържането на здравето на костите и намаляват риска от остеопороза и фрактури в напреднала възраст.
Костите също съдържат около 99 процента от калция в тялото и тяхната минерализация зависи главно от концентрацията на калций в кръвта.
Регулирането на нивата на калций се контролира главно от ПТХ и витамин D.
ПТХ предизвиква активиране на витамин D в бъбреците, което води до повишена абсорбция на калций в червата и освобождаване от бъбреците, повишавайки нивата на калций в кръвта.
Има много потвърждения от литературата, че ниските нива на витамин D са рисково състояние за загуба на костна маса и фрактури.
Следователно можем да заключим, че витамин D също е свързан с благосъстоянието на нашите кости[2].
Препратки
1.„Физиология на витамин D“ П. Липс, Напредък в биофизиката и молекулярната биология, 2006 г.
- „Витамин D: tutto ciò che avreste voluto sapere e che non avete mai osato chiedere“ML Brandi, R. Michieli, Управление на заболяванията, SIMG, 2015 г.
- „Ролята на калция в здравето и болестите“ML Power, RP Heane, HJ Kalkwarf, RM Pitkin, JT Repke, RC Tsang, J. Schulkin, 1999.
- „Модел на калциева хомеостаза при плъхове“ Дейвид Гранжон, Оливие Бони, Орели Едуардс, 2016 г.
5.„Бъбреци и калциева хомеостаза“ Un Sil Jeon, MD, електролит; Кръвно налягане, 2008 г.
6.„Витамин D за скелетно и нескелетно здраве: Какво трябва да знаем.“ Nipith Charoenngam, Arash Shirvani, Michael F. Holick, Journal of Clinical Orthopedics and Trauma, 2019.
Прочетете също
Педиатрия / Повтаряща се треска: Да поговорим за автовъзпалителните заболявания
Защо новороденото се нуждае от инжекция с витамин К
Анемия, дефицит на витамини сред причините
Симптоми на цьолиакия: Кога да се консултирате с лекар?
Повишена СУЕ: Какво ни казва увеличаването на скоростта на утаяване на еритроцитите на пациента?