Витамин D: понятие, уровень в анализе крови и отклонения от него, функции и значимость

© Автор: З. Нелли Владимировна, врач лабораторной диагностики, специально для СосудИнфо.ру (об авторах)

Анализ крови на витамин D заслужил репутацию самого достоверного лабораторного показателя, отражающего состояние витамина, занятого в организме регулированием обмена кальция (активные метаболиты этого вещества поглощают кальций из ЖКТ). Чаще всего его назначают (в комплексе с другими исследованиями) для диагностики остеопороза.

Витамин D (кальциферол, антирахитический или «солнечный» витамин) имеет несколько (шесть) производных, которые различаются между собой структурой, свойствами и биологической активностью. Для человеческого организма более других метаболитов витамина D интересны две формы, которые называют основными, поскольку они являются предшественниками биологически активных веществ, участвующих в фосфорно-кальциевом обмене. Это – витамин D2 (эргокальциферол), приходящий в организм в небольшом количестве с продуктами питания, и витамин D3 (холекальциферол), который кроме того, что поступает с пищей, вырабатывается еще и кожей (большая часть) из производного холестерина – 7-дегидрохолестерола, когда кожные покровы оказываются под влиянием солнечных лучей (поэтому витамин D и называют «солнечным»).

Рисунок: на что влияет витамин D в организме

Норма антирахитического витамина в крови приводится во многих справочниках в разных единицах и вариантах, однако разобраться в этом самостоятельно не всегда удается.

Норма витамина D – предмет научных дискуссий

Споры в научном мире относительно того, сколько человек должен носить в своем организме кальциферолов, чтобы костная система была здоровой и прочной, не прекращаются многие годы, поэтому цифровые значения нормы могут меняться, а интервал между верхними и нижними границами существенно расширяться или сужаться. Например, если нормы в США и в России несколько отличаются, тогда вряд ли можно ожидать одинаковые уровни нормы для разных географических и климатических поясов. Стало быть, люди, проживающие в солнечных районах планеты и получающие много ультрафиолета, должны иметь более высокие показатели витамина D в крови? Однако, как ни странно, в жарких регионах Южной Азии (Пакистан, Индия) у многих людей регистрируется недостаток антирахитического витамина.

Россия и ближнее зарубежье (страны бывшего СНГ – Белоруссия, Украина и др.), которые по своему географическому положению принадлежат зоне инсоляции, более подвержены развитию дефицита витамина D.

Пределы нормальных значений могут колебаться в ту или иную сторону (норма определяется количеством 25ОНD₃, которое лаборатория считает пограничным для того или иного региона). В таких случаях пациентам, которым назначен анализ крови на витамин D, для получения достоверной информации придется обратиться к лечащему врачу. Приведенная ниже таблица размещается только в качестве наглядного примера некоторых несоответствий.

Таблица 1. Примерные нормы витамина D в крови человека

Роль солнца в производстве антирахитического витамина

Расходятся мнения исследователей и в отношении определения степени риска развития D-авитаминоза:

К примеру, Американский Институт медицины считает, что ощутимый, недостаток наступает, если содержание 25ОНD₃ падает ниже 30 нмоль/л (12 – 19 нг/мл), тогда как российские авторы приводят доводы в пользу более высокого уровня – 50 нмоль/л (30 нг/мл).

Оптимальный уровень  для РФ располагается в границах 75 – 150 нмоль/л (30 – 60 нг/мл), а в США обеспокоенность в плане развития гипервитаминоза D вызывает показатель 125 нмоль/л (50 нг/мл) и выше. Единственное, в чем у специалистов в этой области прослеживается единодушие – градаций нормальных значений в зависимости от возраста не существует. Для всех категорий значения нормы одинаковы.

Норма витамина D варьирует в зависимости от сезона, летом, учитывая обилие солнечного света, содержание его в крови выше, поэтому границы уходят в сторону повышения, зимой, наоборот, короткие зимние дни ограничивают поглощение ультрафиолета организмом, стало быть, образование активной формы в коже замедляется.

Дело в том, что поверхность кожи человека, поглощая лучистую энергию, исходящую от солнца (ультрафиолетовая часть солнечного спектра), нагревается. Контакт солнечных лучей с открытыми кожными покровами возбуждает сложную фотохимическую реакцию, включающую синтез провитамина D3 (7-дигидрохолестерина), который в ходе этой реакции (она идет только в одном направлении) трансформируется в холекальциферол: Холестерин → промежуточные продукты → 7-дигидрохолестерин → холекальциферол.

Следует заметить, что присутствие холестерина и 7-дигидрохолестерина в липоидах (жироподобных структурах) кожи весьма важно для здоровья человека, поскольку именно эти вещества, помимо того, что участвуют в синтезе D3 на солнце, обеспечивают его продукцию при осуществлении некоторых лечебных процедур, направленных на повышение кальцитриола в крови (кварцевая лампа, солнечные ванны).

Для приобретения физиологически активной формы холекальциферол из обласканных солнцем кожных покровов вместе с кровью (в комплексе с транспортным белком транскальциферином) следует в печень, где трансформируется в кальцидиол (25-гидрокси-холекальциферол – 25ОНD₃). Так же поступают и пришедшие из ЖКТ вместе с другими жирорастворимыми витаминами D2 и D3, которые из тонкого кишечника забирает витамин-D-связывающий транспортный протеин и доставляет в печень для 25-гидроксилирования – ферментативной реакции, управляемой (катализируемой) 25-гидроксилазой. Результаты 25-гидроксилирования в печени:

1. D2 → 25-гидроксиэргокальциферол (25-OHD2);
2. D3 → 25-гидрокси-холекальциферол (25ОНD₃) – кальцидиол.

Кальцидиол занимает доминирующее положение среди всех метаболитов витамина D, но только по содержанию. Что касается физиологической активности, то она совсем невелика. Во много (до 100) раз большую активность демонстрирует другой метаболит, образованный в почках под контролем паратгормона – кальцитриол (1,25-дигидроксивитамин – 1,25(ОН)₂D₃), он берет на себя функцию гормона, не являясь, при этом, истинным стероидом (секостероидное вещество).

Продукция кальцитриола, пониженный синтез 1,25(ОН)₂D₃

Насколько быстро в организме будет синтезироваться гормонально-активная форма кальциферола – 1,25(ОН)₂D₃, возлагающая на себя биологические функции данного витамина, зависит от многих факторов:

• Состава пищевого рациона и количества принятых продуктов, содержащих антирахитический витамин;
• Содержания интересных для кальциферола химических элементов (кальция и фосфора) в организме. Кальций и фосфор об изменении своего количества в крови будут сигнализировать через паратгормон, который «почуяв» гипокальциемию и гипофосфотемию, ответит активным синтезом, а при увеличении содержания этих элементов до избытка – ПТГ понизит свою продукцию;
• Уровня гормонов, прямо или косвенно участвующих в поддержании минерального баланса (паратгормон, стимулирующий продукцию кальцитриола, который работает в паре с ПТГ, способствуя всасыванию Са в тонкой кишке, обеспечивая совместными усилиями минерализацию костной ткани, чем укрепляют ее прочность, кальцитонин – гормон щитовидной железы, понижающий содержание ионов кальция в крови, эстрогены, пролактин,инсулин, соматотропин).

Учитывая, что до активной формы витамин D проходит несколько стадий, трансформируясь из одного метаболита в другой, причиной пониженного его содержания могут быть заболевания органов, участвующих в этих превращениях.

Низкий витамин D может отмечаться при болезнях тонкого кишечника (место всасывания), печени (25-гидроксилирование), почек (превращение в активную форму) и др. Например, причиной неприятных последствий дефицита с разрушением костей могут стать патологические состояния ренальной системы, препятствующие образованию активной формы в почках, которые оборачиваются дистрофическими изменениями костной ткани (нефрогенная остеодистрофия).

Врожденный витамин-D-зависимый рахит (ВДЗР), обусловленный генетической аномалией (врожденное нарушение продукции кальцитриола в почках (IА тип – мутация гена CYP27B1) или кальцидиола в печени (IВ тип –  мутации гена CYP2R1), резистентность (невосприимчивость) рецепторов органов-мишеней к кальцитриолу, сформированная на генетическом уровне – IIВ тип.

Несколько типов врожденного рахита объединяет один патогенетический фактор: пониженный синтез активной формы (1,25(ОН)₂D₃) или же невосприимчивость к витамину D организма, в конечном итоге, нарушает всасывание необходимых для формирования костей элементов (Са и Р), что разворачивает клиническую картину болезни уже на первом году жизни. Такой рахит не реагирует на воздействие общепринятых доз кальциферола, поэтому лечение его весьма затруднительно.

Рисунок: дополнительные экзогенные и иные косвенные факторы снижения синтеза витамина D

Важно, сколько потреблять

Если показатели нормы у женщин, мужчин, стариков и детей практически не отличаются, то суточная потребность для этих возрастных групп несколько разнится. Что касается ежедневной нормы потребления для этих категорий, то, возможно, и не столь существенно, но они все же отличается у малышей до года от таковых у детей постарше (см. таблицу 2 ниже). У женщин беременных и кормящих матерей норма потребления не повышается. Главное, чтобы витамин поступал в достаточном, но не в избыточном количестве. Однако учитывая то, что у женщин в период беременности это вещество имеет свойство снижаться, сделать анализ крови на витамин D лишний раз не помешает, ведь от этого зависит здоровье будущего ребенка тоже.

Людям преклонных лет тоже желательно обратить внимание на содержание витамина D в организме, поскольку у пожилых он имеет тенденцию к снижению, что грозит не только развитием остеопороза, но и создает дополнительный риск формирования других патологических процессов:

1. Сердечно-сосудистой патологии;
2. Сахарного диабета II типа (ИНЗСД);
3. Туберкулеза (по причине снижения иммунитета);
4. Онкологических заболеваний;
5. Депрессивных состояний.

Следует заметить, что количество кальциферола, поступающего с пищей, составляет лишь небольшую часть всей потребности, поскольку в продуктах питания (кроме печени трески, лосося и тунца) кальциферола содержится немного (даже в яйцах, сырах и сливочном масле). Основной источник витамина D – кожные покровы, доступные солнечному воздействию, вот они и удовлетворяют запросы организма в этом веществе.

Таблица 2. Норма потребления витамина D у разных возрастных групп

• У маленьких детей D-авитаминоз снижает минерализацию костной ткани, что ведет к ее размягчению (рахит);
• У молодых людей и людей среднего возраста низкий витамин D в крови расстраивает иммунорегуляцию, в результате чего может формироваться аутоиммунное заболевание, например, рассеянный склероз (чаще отмечается у женщин 15 – 40 лет);
• У пациентов с пониженным содержанием в крови витамина D усиливается продукция ПТГ (паратиреоидного гормона), что способствует появлению признаков гиперпаратиреоза;
• Авитаминоз D снижает иммунную защиту организма, поэтому у людей, его имеющих, нередко регистрируются инфекционные и воспалительные процессы, протекающие в хронической форме.

Следует отметить, что нагрузка организма витамином D тоже пользы не приносит. Повышение уровня кальция в крови (гиперкальциемия) и в моче (гиперкальциурия) – причина формирования мочекаменной болезни и хронической почечной недостаточности (ХПН), а также изменений со стороны сердечной деятельности, которые при отсутствии адекватного лечения могут привести к остановке сердца и гибели человека.

Рисунок: витамин D в продуктах

Пониженный и повышенный уровень витамина D

Высокий или низкий витамин D (речь идет о его содержании в организме: и то, и другое – плохо) сопровождает ряд патологических состояний.

Ввиду того, что главной задачей кальциферола (разных его метаболитов) является регулирование фосфорно-кальциевого обмена, то при пониженном содержании в первую очередь будет страдать костная система. Если в организме вдруг начинает уменьшаться количество кальция, паращитовидные железы, запускают компенсаторную реакцию, активно вырабатывая паратгормон, которому за счет ионизированного кальция (Ca²⁺) удается на время повысить уровень этого элемента в крови. Однако это не может продолжаться бесконечно, ресурсы иссякнут, в костях начнется деминерализация. Многие поражения костной ткани, а также органов, участвующих в метаболизме витамина D, будут сопровождаться снижением содержания данного вещества в крови:

1. Недостаточное потребление с продуктами питания (у детей – рахит, у взрослых людей – остеомаляция или размягчение костей);
2. Остеолизис (растворение костной ткани), причиной которого выступила онкологическая патология;
3. Новообразования (первичная опухоль), взявшие начало в костной ткани, или метастазы, пришедшие из других органов в кости;
4. Патология ренальной системы со снижением ее функциональных способностей, прогрессирующая недостаточность почек;
5. Снижение функции паращитовидных желез (гипо- и псевдогипофункция, как следствие – снижение уровня паратгормона и уменьшение выработки активной формы витамина D – кальцитриола);
6. ВВДЗР – врожденный зависимый от витамина D рахит;
7. Механическая желтуха, которая расстраивает производство и выделение желчи (всасывание витамина происходит в кишечнике при участии желчи);
8. Цирроз печени (нарушает 25-гидроксилирование, в результате формируется клиника остеопороза).

Как указывалось выше, приносит проблемы в плане здоровья не только низкий витамин D. Известно, что слишком высокий показатель этого вещества может запросто обернуться смертельным исходом. Увеличенная концентрация циркулирующих в крови метаболитов кальциферола также сопутствует ряду патологических состояний:

• Отравлению лекарственными формами витамина D, вследствие получения больших доз препарата;
• Усиленной функции паращитовидных желез;
• Туберкулезному процессу, локализованному в органах дыхания;
• Саркоидозу (болезнь Бенье — Бёка — Шаумана) дыхательной системы;
• Длительной фармацевтической терапии эпилепсии, то есть, применение противоэпилептических средств (антиконвульсантов) в течение продолжительного времени, а они, как известно, в большинстве случаев принимаются годами (таким пациентам, наряду с другими биохимическими исследованиями, будет полезен анализ крови на витамин D).

Очевидно, что кальциферолы никак нельзя отнести к тем витаминам, которые можно принимать по своему  желанию и разумению. Высокие дозы лекарственных форм этих веществ довольно токсичны, необдуманный, самоназначенный прием приводит к развитию D-гипервитаминоза, сопровождаемого увеличением концентрации кальция в крови за счет выхода его из костей – гиперкальциемии, а она, в свою очередь, обусловливает отложение кальция в органах и тканях (кальцификация).

Видео: о роли витамина D для здоровья человека

материалы по теме:

Остеокальцин в крови: что это, когда назначают анализ, нормы, причины повышения и понижения Фосфор: роль в организме, норма в крови, повышение и понижение уровня Паратгормон (ПТГ): что это, роль и функции, норма, причины повышения и понижения в крови

Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.

На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.

В данный момент на вопросы отвечает: А. Олеся Валерьевна, к.м.н., преподаватель медицинского вуза

Поблагодарить специалиста за помощь или поддержать проект СосудИнфо можно произвольным платежом по ссылке.