Витамин Д, что это такое и какие функции он выполняет в организме человека
Витамин D является частью группы молекул, обычно называемых витаминами. Витамины — это микроэлементы, которые мы получаем с пищей или которые наш организм синтезирует самостоятельно.
Их работа заключается в ускорении определенных биохимических реакций, которые имеют решающее значение для наших клеток.
Всего их 13, и у каждого есть определенные функции и характеристики.
В частности, витамин D обладает свойством растворяться в органических растворителях и жирах, считается жирорастворимым и необходим для правильного функционирования нашего организма.
Под названием витамин D мы идентифицируем 5 различных типов молекул: витамин D1, D2, D3, D4 и D5.
Двумя наиболее важными формами, в которых мы можем найти витамин D, являются витамин D2 (эргокальциферол) и витамин D3 (холекальциферол).
Эргокальциферол принимают с пищей, тогда как холекальциферол можно принимать с пищей или синтезировать под действием УФ-лучей солнца.
Витамин D накапливается в печени и высвобождается, когда это необходимо. Поэтому нет необходимости принимать его регулярно[1].
Как мы принимаем витамин D?
От 20 до XNUMX процентов суточной потребности в витамине D поступает с пищей.
Продукты, в которых его больше (кроме тех, которые промышленно обогащены им), — это жирная рыба (например, лосось, скумбрия и сельдь), яичный желток и печень.
Остальная часть витамина D образуется в коже из холестериноподобного жира (7-дегидрохолестерин), который превращается в холекальциферол под воздействием определенного компонента УФ-лучей, УФ-В-лучей.
Эти лучи больше присутствуют в период с апреля по октябрь и воздействуют на первый слой кожи (эпидермис).
В летние месяцы повышенное пребывание на солнце приводит к избытку витамина D, который сохраняется для последующего использования в зимний период [1, 2].
Холекальциферол транспортируется кровотоком от кожи к печени.
Здесь он претерпевает свое первое превращение в кальцифедиол.
Последний транспортируется в почки, где снова превращается в кальцитриол.
Модифицированный таким образом витамин D является «активным» и может выполнять свою функцию, проникая в клетки [1, 2].
Каково назначение витамина D?
Витамин D участвует в процессах, поддерживающих баланс кальция в нашем организме.
Кальций является наиболее распространенным минералом в организме человека и необходим для развития и здоровья костей и зубов.
Кроме того, кости подвергаются непрерывному процессу ремоделирования, который включает высвобождение и отложение кальция в костной ткани.
Только 1% этого минерала участвует в других функциях:
- сокращение мышц,
- нервная передача,
- секреция гормонов,
- расширение кровеносных сосудов
- сужение кровеносных сосудов.
Функции витамина D тесно связаны с этим минералом.
При низкой концентрации кальция в крови витамин D играет ключевую роль в процессах: реабсорбции кальция в почках, абсорбции кальция в кишечнике и деминерализации костей.
Если кальция не хватает, этот витамин может стимулировать высвобождение кальция из почек (где он накапливается) и/или увеличить его всасывание в кишечнике во время пищеварения.
В крайнем случае он участвует в процессах высвобождения кальция из кости [2, 3].
Как действует витамин D?
Витамин D, как и все витамины, обеспечивает протекание точных биохимических реакций в клетке.
В частности, он действует как гормон.
Гормоны — это разные молекулы, но все они выполняют функцию «передачи сигналов» клеткам путем связывания с расположенными на них структурами, называемыми рецепторами.
Каждый гормон связывается с определенным рецептором, который может находиться на внешней поверхности клетки или внутри нее.
Витамин D, который «активируется» (кальцитриол) различными структурными изменениями, которым он подвергается, проникает в клетку-мишень и связывается с ее рецептором (VDR).
Связывание кальцитриола с VDR является «сигналом», который получает клетка и в ответ создает специфические белки [4].
Витамин D способствует усвоению кальция из кишечника
Только 1% этого минерала участвует в других функциях:
- сокращение мышц,
- нервная передача,
- секреция гормонов,
- расширение кровеносных сосудов
- сужение кровеносных сосудов.
Функции витамина D тесно связаны с этим минералом.
При низкой концентрации кальция в крови витамин D играет ключевую роль в процессах: реабсорбции кальция в почках, абсорбции кальция в кишечнике и деминерализации костей.
Если кальция не хватает, этот витамин может стимулировать высвобождение кальция из почек (где он накапливается) и/или увеличить его всасывание в кишечнике во время пищеварения.
В крайнем случае он участвует в процессах высвобождения кальция из кости [2, 3].
Как действует витамин D?
Витамин D, как и все витамины, обеспечивает протекание точных биохимических реакций в клетке.
В частности, он действует как гормон.
Гормоны — это разные молекулы, но все они выполняют функцию «передачи сигналов» клеткам путем связывания с расположенными на них структурами, называемыми рецепторами.
Каждый гормон связывается с определенным рецептором, который может находиться на внешней поверхности клетки или внутри нее.
Витамин D, который «активируется» (кальцитриол) различными структурными изменениями, которым он подвергается, проникает в клетку-мишень и связывается с ее рецептором (VDR).
Связывание кальцитриола с VDR является «сигналом», который получает клетка и в ответ создает специфические белки [4].
Витамин D способствует усвоению кальция из кишечника
Низкая концентрация кальция в крови интерпретируется паращитовидными железами, прикрепленными к щитовидной железе, как сигнал тревоги.
Предупрежденные таким образом, они вырабатывают паратиреоидный гормон (ПТГ), который стимулирует почки вырабатывать активированный витамин D (кальцитриол).
Кальцитриол перемещается из почек в клетки кишечника и проникает в них, что приводит к выработке определенных белков, таких как TRPV6 и кальбиндин.
Первый — это белок, который действует как «туннель» и позволяет кальцию проходить из кишечника внутрь клетки.
Второй находится в клетке и переносит кальций в кровеносные сосуды. С помощью этих белков кальций в большей степени всасывается из кишечника и попадает в кровоток[4].
Витамин D способствует высвобождению кальция из почек.
Увеличение всасывания кальция из кишечника может быть недостаточным для восстановления уровня кальция в крови.
Следовательно, помимо кишечной абсорбции, кальцитриол играет роль в высвобождении кальция из почек.
Как? За счет увеличения продукции клетками почек некоторых белков (TRPV5, NCX1 и кальбиндина D28k).
Их функция заключается в обеспечении транспорта кальция за пределы почек [4].
Например, TRPV5 помогает высвобождать кальций в кровоток, чтобы он не выводился с мочой [5].
Витамин D способствует резорбции кальция костями.
Витамин D также служит для высвобождения кальция, хранящегося в наших костях.
Как? Кальцитриол, вырабатываемый в больших количествах из-за низкого уровня кальция в крови, действует на клетки, которые «строят» кость, остеобласты, и инициирует ряд реакций, которые вместо этого приводят к активации клеток, которые «крошат» кость, т. остеокласты.
Это «крошение», называемое резорбцией кости, изменяет структуру кости и в процессе высвобождает кальций.
Кальций, высвобождаемый из костей, попадает в кровеносные сосуды, повышая уровень кальция в крови [2, 5, 6].
Витамин D и здоровье костей
Можно подумать, что изымая кальций из костей, они ослабевают.
На самом деле это не так: кальций и витамин D помогают поддерживать здоровье костей и снижают риск развития остеопороза и переломов в пожилом возрасте.
Кости также содержат около 99 процентов кальция в организме, и их минерализация зависит в основном от концентрации кальция в крови.
Регуляция уровня кальция в основном контролируется ПТГ и витамином D.
ПТГ вызывает активацию витамина D в почках, что приводит к увеличению всасывания кальция в кишечнике и высвобождению из почек, повышая уровень кальция в крови.
В литературе имеется много подтверждений того, что низкий уровень витамина D является фактором риска потери костной массы и переломов.
Таким образом, мы можем сделать вывод, что витамин D также связан с благополучием наших костей[2].
Рекомендации
1.«Физиология витамина D» П. Липс, Прогресс в биофизике и молекулярной биологии, 2006.
- «Витамин D: tutto ciò che avreste voluto sapere e che non avete mai osato chiedere»ML Brandi, R. Michieli, Управление болезнями, SIMG, 2015.
- «Роль кальция в здоровье и болезни»ML Power, RP Heane, HJ Kalkwarf, RM Pitkin, JT Repke, RC Tsang, J. Schulkin, 1999.
- «Модель гомеостаза кальция у крысы» Дэвид Гранжон, Оливье Бонни, Орели Эдвардс, 2016 год.
5.«Почки и кальциевый гомеостаз» Ун Сил Чжон, доктор медицины, Электролит; Артериальное давление, 2008.
6.«Витамин D для здоровья скелета и других органов: что мы должны знать». Нипит Чароннгам, Араш Ширвани, Майкл Ф. Холик, Журнал клинической ортопедии и травм, 2019 г.
Читайте также
Педиатрия / Возвратная лихорадка: поговорим об аутовоспалительных заболеваниях
Почему новорожденному нужна инъекция витамина К
Анемия, нехватка витаминов среди причин
Симптомы целиакии: когда обращаться к врачу?
Повышение СОЭ: о чем нам говорит увеличение скорости оседания эритроцитов у пациента?