Витамин D (кальциферолы)
Описание кальциферолов
К витаминам группы Д (кальциферолам) относятся стероидные соединения, обладающие антирахитической активностью. Важнейшие представители этой группы – холекальциферол (витамин Д3) и эргокальциферол (витамин Д2).
Кальциферолы чувствительны к действию света и кислорода воздуха, особенно при нагревании. Кальциферолы образуются в результате фотоизомеризации соответствующих провитаминов (7-дегидрохолестерин) под действием солнечного или искусственного ультрафиолетового излучения с длиной волны 280-320 нм на кожу.
Помимо этого, кальциферолы поступают в организм с пищей. Витамин Д встречается главным образом в продуктах животного происхождения. Им богат жир печени рыб. В растительных продуктах встречается в очень малых количествах.
Единицы измерения кальциферолов
Активность витамина Д измеряется в международных единицах (ME).
1 ME соответствует 0,025 мкг эрго- или холекальциферола.
1 мкг витамина = 40 ME .
Источники
Традиционными пищевыми источниками витамина Д являются печень трески, рыба, рыбный жир, печень, яйцо, сливочное масло.
Физиологическое значение
Основные функции витамина Д в организме связаны с поддержанием гомеостаза кальция и фосфора, осуществлением процессов минерализации костной ткани.
Основные процессы, важную роль в которых играет витамин Д:
— всасывание кальция и фосфора в кишечнике,
— мобилизация кальция из костей скелета,
— реабсорбция кальция в почечных канальцах.
Кальциферолы всасываются в тонком кишечнике, поступают в печень, где превращаются в 25-оксихолекальциферол (25ОНД3) и 25-оксиэргокальциферол (25ОНД2), которые поступают и определяются лабораторными методами в крови.
Кальциферолы способны депонироваться (накапливаться) в жировой ткани. Выводятся из организма главным образом с калом.
Повышена потребность в витамине D у людей, испытывающих недостаток ультрафиолетового облучения:
— проживающих в высоких широтах,
— жителей регионов с повышенной загрязненностью атмосферы,
— работающих в ночную смену или просто ведущих ночной образ жизни,
— лежачих больных, не бывающих на открытом воздухе.
У людей с темной кожей (негроидная раса, загорелые люди) синтез витамина D в коже может снижаться. То же можно сказать о пожилых людях (у них способность преобразовывать провитамины в витамин D снижается).
У беременных и кормящих женщин потребность в витамине D повышается.
Суточная потребность
Таблица. Нормы физиологической потребности в витамине D в зависимости от возраста в России [МР 2.3.1.2432-08]
Категория | Возраст (лет) | Витамин D (мкг) |
Грудные дети | 0-0,5 | 10 |
0,5-1 | 10 | |
Дети | 1-3 | 10 |
4-6 | 10 | |
7-10 | 10 | |
Лица мужского пола | 11-14 | 10 |
15-18 | 10 | |
18-59 | 10 | |
60 и старше | 15 | |
Лица женского пола | 11-14 | 10 |
15-18 | 10 | |
18-59 | 10 | |
60 и старше | 15 | |
В период беременности | 12,5 | |
В период лактации | 12,5 |
Верхний допустимый уровень потребления витамина Д для взрослых составляет 15 мкг в сутки («Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» Таможенного союза ЕврАзЭС) и 50 мкг в сутки согласно «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп. населения Российской Федерации. Методические рекомендации МР 2.3.1.2432—08».
Симптомы гиповитаминоза
Типичным проявлением недостаточности витамина Д является рахит. Вначале наблюдаются неспецифичные проявления дефицита: повышенная раздражительность, общая слабость, потливость, для маленьких детей – запоздалое прорезывание зубов, склонность к бронхитам, замедление окостенения родничков.
В условиях умеренного и северного климата главной причиной рахита является недостаточность солнечного облучения ребенка. Другая причина рахита – недостаток витамина Д в питании. Дефицит витамина приводит к мягкости костей и характерным деформациям.
У подростков и взрослых клинические проявления дефицита проявляются тянущими болями в нижних конечностях, вялостью, утомляемостью. Наблюдаются изменения диафиза костей, остеомаляция, развивается остеопороз. Для оценки обеспеченности витамином Д исследуют концентрацию кальция, фосфора и 25ОНД в сыворотке крови.
Признаками недостаточности витамина D являются:
- У детей
- повышенная раздражительность
- двигательное беспокойство
- общая слабость
- потливость
- запоздалое прорезывание зубов и окостенение родничков
- рахит
- спазмофилия
- склонность к заболеваниям дыхательных путей.
- У взрослых
- вялость, утомляемость
- остеопороз, крошащиеся зубы
- боли в области костей таза, утиная походка, хромота
- боли в мышцах.
Токсичность
Витамин Д в дозах, превышающих физиологическую потребность в 200-1000 раз, обладает высокой токсичностью, вызывая состояние гипервитаминоза с гиперкальциемией и кальцификацией тканей внутренних органов (почек, аорты, сердца), что ведет к нарушению их функций.
Большие дозы нарушают деятельность центральной и вегетативной нервных систем, сердечно-сосудистой системы.
Интоксикация при приёме от 1 до нескольких миллионов МЕ витамина Д протекает с общей слабостью, головной, суставными, костными и мышечными болями, онемением рук и ног, запорами, лихорадкой, артериальной гипертонией, конъюнктивитом, кровоизлияниями на коже; возможны судороги.
Источник
Эргокальциферол (витамин D2)
Эргокальциферол (англ. ergocalciferol, лат. ergocalciferolum) — витамин D2. В отличие от большинства других витаминов, эргокальциферол (также, как и колекальциферол — витамин D3) может синтезироваться в человеческом организме, в коже, под воздействием ультрафиолетовых лучей. Природный провитамин эргокальциферола — эргостерин, относящийся к стеринам растительного происхождения.
Эргокальциферол — второй по важности среди витаминов группы D для физиологии человека. Всасывание эргокальциферола происходит в проксимальном отделе тонкой кишки, обязательно в присутствии желчи. Часть эргокальциферола абсорбируется в средней части тонкой кишки и незначительная — в подвздошной.
Эргокальциферол — химическое вещество
Эргокальциферол — международное непатентованное наименование лекарственного препарата
В АТХ эргокальциферол отнесён к группе «A11 Витамины», подгруппе «A11CC Витамин D и его производные». Код эргокальциферола — A11CC01. Фармакологическая группа «Витамины и витаминоподобные средства».
На сайте www.gastroscan.ru в разделе Литература имеется подраздел «Витамины», содержащий статьи, затрагивающие вопросы применения витаминов .
Показания к применению эргокальциферола
Применение эргокальциферола беременными и при кормлении грудью
Установлено, что при приёме эргокальциферола в дозах, в несколько раз превышающих терапевтическую, он проникает в материнское молоко. Поэтому кормящие грудью матери должны принимать его с осторожностью, в минимально необходимых дозах.
Эргокальциферол имеет категорию риска для плода при применении препарата беременными по FDA «C» (исследования на животных выявили отрицательное воздействие лекарства на плод, а надлежащих исследований у беременных женщин не было, однако потенциальная польза, связанная с применением данного лекарства у беременных, может оправдывать его использование, несмотря на имеющийся риск).
Передозировка эргокальциферола и побочные явления
Эргокальциферол в составе лекарственных препаратов
В России все препараты с единственным действующим вещество включают в своё торговое наименование слово «Эргокальциферол» и/или «Витамин D2».
Бренды (торговые наименования) эргокальциферола в США: Calcidol, Calciferol, Drisdol, Vitamin D2.
У эргокальциферола имеются противопоказания, побочные действия и особенности применения, необходима консультация со специалистом.
Источник
КАЛЬЦИФЕРОЛЫ
Кальциферолы (витамины группы D) — группа родственных химических соединений, обладающих антирахитической активностью. В химическом отношении Кальциферолы являются стероидами, производными циклопентанпергидрофенантрена и отличаются друг от друга структурой боковой алифатической цепи.
Кальциферолы — бесцветные кристаллические соединения, не растворимые в воде, хорошо растворимые в маслах и органических растворителях (спирт, эфир и др.), обладают характерным максимумом поглощения при 265 нм, вращают плоскость поляризованного света вправо. Кальциферолы весьма чувствительны к действию света и кислорода воздуха, особенно при нагревании. В связи с этим препараты Кальциферолов следует хранить на холоду, в темном стекле, под вакуумом или инертным газом.
Кальциферолы образуются в результате фото-изомеризации соответствующих провитаминов: провитамином холекальциферола является 7-дегидрохолестерин, образующийся из холестерина; провитамином эргокальциферола — эргостерин, присутствующий в растениях и микроорганизмах. При промышленном получении К. путем фотооблучения провитаминов наряду с К. образуется ряд побочных продуктов, в частности люмистерин и тахистерин.
Основные функции К. в организме связаны с обеспечением транспорта ионов кальция и фосфора через биол, мембраны. Выделяют три процесса, участие в которых К. может считаться достаточно обоснованным: 1) перенос кальция и фосфора через эпителиальные клетки слизистой оболочки тонкой кишки в процессе их всасывания; 2) мобилизацию кальция из скелета путем рассасывания предобразованной костной ткани; 3) реабсорбцию фосфора и кальция в почечных канальцах.
Хотя основным патоморфол, следствием недостаточности витамина D является нарушение минерализации костной ткани, тем не менее убедительные доказательства непосредственного участия К. в процессах кальцификации отсутствуют. По мнению большинства исследователей, дефекты минерализации при рахите обусловлены снижением концентрации кальция и фосфора в плазме крови вследствие нарушения находящихся под контролем К. процессов всасывания этих элементов в кишечнике, их мобилизации из костной ткани и реабсорбции в почках.
Обмен кальциферолов
Холекальциферол образуется в организме из 7-дегидрохолестерина при облучении кожи ультрафиолетовым светом с длиной волны 280—320 нм. К. могут поступать в организм в виде мед. препаратов, принимаемых с профилактической или лечебной целью.
Химическая структура кальциферолов, их провитаминов и продуктов обмена: I — эргостерин (провитамин D2); II — эргокальциферол (витамин D2); III — 7-дегидрохолестерин (провитамин D3); IV — холекальциферол (витамин D3); V — 25-оксихолекальциферол (25-оксивитамин D3); VI — 1,25-диоксихолекальциферол (1,25-диоксивитамин D3).
К. выполняют свои специфические функции в обмене веществ не в виде холе- и эргокальциферола, а в форме образующихся из них в организме активных метаболитов.
Кальциферолы всасываются в тонкой кишке и с хиломикронами поступают в печень, где подвергаются гидроксилированию, в результате к-рого холекальциферол превращается в 25-оксихолекальциферол, а эргокальциферол в 25-оксиэргокальциферол. Это превращение катализирует 25-гидроксила за К., локализованная в эндоплазматическом ретикулуме гепатоцитов. В норме концентрация 25-оксикальциферолов в плазме крови составляет 10—20 нг/мл, снижаясь при рахите и повышаясь у лиц, получающих высокие дозы К.
25-оксикальциферолы, поступая в почки, подвергаются дальнейшим превращениям с образованием ряда метаболитов, важнейшим из которых является 1,25-диоксихолекальциферол. Его образование из 25-оксихолекальциферола катализирует фермент 1-альфа-гидроксилаза 25-оксихолекальциферола, расположенная в митохондриях эпителиальных клеток почечных канальцев. Аналогичным образом из 25-оксиэргокальциферола образуется 1,25-диоксиэргокальциферол.
1,25-диоксихолекальциферол и 1,25-диоксиэргокальциферол являются основной функционально активной формой К., непосредственно ответственной за осуществление функций витамина D в процессах трансмембранного переноса кальция и фосфора. Большинство исследователей рассматривает 1,25-диоксихолекальциферол как важнейший гормон, участвующий в поддержании гомеостаза кальция и фосфора. С этой точки зрения К., из которых в организме образуются 1,25-диоксикальциферолы, являются прогормонами. Молекулярный механизм действия 1,25-диоксикальциферолов связан с осуществлением в биол, мембранах структурных изменений, придающих им способность к транспорту кальция. Важная роль в этих механизмах принадлежит синтезу белков, связывающих и транспортирующих кальций, в частности кальцийсвязывающего белка, локализованного на микроворсинках всасывающих клеток слизистой оболочки тонкой кишки. Синтез 1,25-диоксикальциферолов в почках строго регулируется по механизму обратной связи в зависимости от потребности организма в кальции и фосфоре. Важнейшими факторами, регулирующими биосинтез 1,25-диоксикальциферолов, являются концентрация кальция и фосфора в плазме крови и уровень секреции паратиреоидного гормона, который по отношению к 1,25-диоксикальциферолам является тропином, стимулирующим их синтез. Концентрация 1,25-диоксикальциферолов в плазме крови очень низка и составляет 0,03— 0,04 нг/мл.
Кальциферолы и продукты их обмена не накапливаются в органах и тканях в значительных количествах, за исключением жировой ткани, к-рая, по-видимому, может их депонировать; они выводятся из организма гл. обр. с калом, отчасти в неизмененном виде, отчасти в форме лишенных антирахитической активности окисленных продуктов типа желчных к-т и их конъюгатов.
Биол, активность К. измеряется в международных (интернациональных) единицах (ME). 1 ME соответствует антирахитической активности 0,025 мкг кристаллического эрго- или холекальциферола на крысах; соответственно 1 мкг эрго- или холекальциферола содержит 40 ME.
Биологическая активность эргокальциферола и холекальциферола для человека и большинства животных одинакова, за исключением цыплят и некоторых видов человекообразных обезьян, в отношений которых активность холекальциферола в несколько раз превышает активность эргокальциферола.
Биологическая активность 25-оксикальциферолов в 1,5—2 раза, а 1,25-диоксикальциферолов в 5—10 раз превышает активность исходных К.
Потребность человека в витамине D при достаточной и регулярной инсоляции обеспечивается за счет фотохимического образования Кальциферолов в коже. Для детей, беременных женщин и кормящих матерей потребность в витамине D определена в 400—500 ME, на Крайнем Севере эти нормы повышаются до 1000 ME для беременных и кормящих, а для детей до 2000 ME. Содержание К. в продуктах питания невелико (табл. 1). В связи с добавлением в ряде случаев значительных количеств К. в рацион с.-х. животных, в частности цыплят, содержание К. в их мясе и других продуктах может существенно возрастать и быть источником избыточного поступления К. в организм человека.
Недостаточное образование или поступление в организм К. является одной из причин рахита (см.). Наряду с этим в патогенезе рахита существенная роль может принадлежать нарушениям образования и функционирования активных форм К. в организме. Временное несовершенство у детей первого года жизни ферментных систем, осуществляющих синтез 25-окси- и 1,25-диоксихолекальциферола, а также транспортных механизмов, участвующих во всасывании кальция и фосфора, может приводить к появлению некоторых симптомов рахита даже при нормальном поступлении в организм К.
Нарушение синтеза 1,25-диоксикальциферолов в почках является причиной ренальных остеодистрофий при хронической почечной недостаточности (см. Нефрогенная остеопатия). Нарушение обмена К., обусловленное генетическим дефектом синтеза 1,25-диоксихолекальциферола, лежит в основе врожденного витамин D-зависимого рахита, не поддающегося лечению обычными дозами витамина D. Отдельные виды нарушений обмена витамина D у детей представлены в таблице 2.
Для оценки обеспеченности человека К. исследуют концентрацию кальция и фосфора, а также 25-оксикальциферолов в сыворотке или плазме крови.
Препараты кальциферолов
К группе специфических противорахитных лекарственных препаратов Кальциферолов относятся несколько разновидностей, среди которых наибольшее практическое значение имеют эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D3).
Мед. промышленность выпускает следующие препараты: 0,5%, 0,125% и 0,0625% р-ры эргокальциферола в масле (200 000 ME/мл, 50 000 ME/мл и 25 000 ME/мл); масляный р-р эргокальциферола в желатиновых капсулах (500 или 1000 ME в штуке); 0,5% р-р эргокальциферола в спирте (200 000 ME/мл); драже эргокальциферола (500 ME в 1 штуке).
Препараты К. являются специфическими леч. и профилактическими средствами, применяемыми для профилактики и лечения рахита (см.). Однако широкий спектр биохим, активности К. позволяет использовать их и при некоторых других заболеваниях. При туберкулезной волчанке кожи, слизистых оболочек носа и ротовой полости препараты К. применяют с хорошим терапевтическим эффектом самостоятельно и в комбинации с другими методами лечения. Для лечения врожденного витамин D-зависимого рахита, а также ренальных остеодистрофий используют препараты 1,25-диоксихолекальциферола, а также его синтетического аналога 1-альфа-оксихолекальциферола. Препараты К. показаны также при тетании на почве нарушения функции паращитовидных желез.
Применение препаратов витамина D2 противопоказано при активных формах туберкулеза легких, заболеваниях жел.-киш. тракта, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, острых и хрон, заболеваниях печени, органических поражениях сердца и недостаточности кровообращения.
При назначении К. с леч. целью лицам пожилого возраста необходимо учитывать, что такие препараты, повышая содержание холестерина в крови и усиливая отложения солей кальция в организме, могут способствовать развитию атеросклероза.
Кальциферолы в дозах, существенно превышающих физиологическую потребность, обладают высокой токсичностью, вызывая развитие D-гипервитаминоза с гиперкальциемией и кальцификацией внутренних органов и тканей (почек, аорты, сердца), что ведет к нарушениям их функции (см. Гипервитаминозы). Выраженные клин, симптомы D-гипервитаминоза обнаруживаются обычно при приеме от одного до нескольких миллионов ME витамина D. Большие различия в индивидуальной чувствительности к токсическому действию К. и наличие у части детей повышенной чувствительности к этому действию не позволяют надежно установить предельно допустимую дозу этого витамина. В связи с этим большинство исследователей полагают, что, за исключением особых случаев лечения витамин D-зависимых или резистентных форм рахита, потребление К., учитывая все источники их поступления, не должно превышать 400— 1200 ME в сутки.
Таблица 1. Содержание кальциферолов в некоторых пищевых продуктах
Источник