Витамины – это особый класс органических соединений, абсолютно жизненно необходимых для нормального функционирования нашего организма. Их главная и фундаментальная особенность заключается в том, они не синтезируются нашим телом самостоятельно или же синтезируются (только пару из них) в крайне недостаточных количествах. Это означает, что для поддержания здоровья и всех жизненно важных процессов нам необходимо получать их извне, то есть с пищей.
Витамин D хоть и образуется в коже под действием солнечного света, но в современных условиях жизни и в определенные сезоны его синтез часто недостаточен. Витамин K может частично синтезироваться микрофлорой (бактериями) в нашем кишечнике, также как и некоторые витамины группы В.
Витамины являются ключевыми компонентами различных ферментов и гормонов, необходимых для регуляции различных процессов в организме. Далее речь пойдет конкретно про витамин D.
Общая характеристика
Группу жирорастворимых химических веществ (кальциферолов) называют витамином D. Основные представители этой группы - эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D3). В животных тканях и продуктах животного происхождения присутствует холекальциферол, содержание которого особенно высоко в коже. Эргокальциферол также может образовываться из провитамина - эргостерина, входящего в состав растений. Витамин D, в отличие от других витаминов, не только поступает в организм с пищей, но и образуется в коже под действием солнечных лучей и искусственного ультрафиолетового облучения.
История открытия и использования
Открытие витамина D тесно связано с историей рахита. В 1650 г. английский врач Глиссон описал болезнь, наблюдавшуюся у детей в графствах Дорсет и Сомерсет. Он назвал ее рахитом.
Слово "рахит" происходит от греческого слова "rhakhis" (ῥάχις), что означает "позвоночник" или "спинной хребет". Это название было дано заболеванию из-за характерных деформаций позвоночника и искривления костей.
В конце XVIII века появились сообщения об успешном лечении рахита тресковым жиром. Затем в XIX веке появились сообщения о лечебном действии при рахите солнечного света, причем лечебным действием обладали и корма животных (крыс), облученные ультрафиолетовыми лучами. Было доказано, что животные жиры после облучения приобретают противорахитные свойства. В 1936 году из жира печени тунца был выделен чистый витамин D.
Синтез витамина D3 в организме
Солнечный свет, достигающий Земли, состоит из различных видов электромагнитного излучения, включая видимый свет, инфракрасное излучение (которое мы ощущаем как тепло) и ультрафиолетовое (УФ) излучение. Именно ультрафиолет играет центральную роль в синтезе витамина D. УФ-излучение делится на несколько типов в зависимости от длины волны, но для нас наиболее важны два: UVA и UVB.
UVA-лучи (ультрафиолет типа А) имеют более длинную волну (320-400 нм) и составляют до 95 % всего УФ-излучения, достигающего поверхности Земли. Эти лучи способны проникать глубоко в дерму – средний слой кожи. UVA-лучи являются основным фактором, вызывающим загар, но также играют значительную роль в старении кожи (фотостарении), разрушении коллагена и эластина, а также увеличивают риск развития некоторых видов рака кожи.
UVB-лучи (ультрафиолет типа В) имеют более короткую длину волны (290-320 нм) и составляют лишь около 5 % УФ-излучения, достигающего Земли. Эти лучи проникают в кожу не так глубоко, как UVA, в основном воздействуя на эпидермис – верхний слой кожи. Именно UVB-лучи являются главной причиной солнечных ожогов, но при этом они жизненно важны для нашего организма, поскольку именно UVB-излучение запускает процесс синтеза витамина D в коже. В эпидермисе кожи содержится провитамин витамина D3 - 7 - дигидрохолестерин. Под действием UVB-лучей этот провитамин превращается в активную форму витамина D3 (холекальциферол).
Обычное оконное стекло действует как эффективный фильтр. Оно полностью блокирует UVB-лучи, пропуская лишь UVA-излучение. Поскольку для синтеза витамина D необходимы именно UVB-лучи, нахождение за стеклом, даже под ярким солнцем, не приведет к образованию этого витамина в коже.
Зимний период в большинстве регионов мира характеризуется значительным снижением синтеза витамина D. Это связано с тем, что солнце находится низко над горизонтом, и солнечные лучи падают на Землю под очень острым углом. В результате им приходится проходить через гораздо более толстый слой атмосферы. Атмосфера Земли, в свою очередь, является мощным поглотителем UVB-лучей. Чем длиннее путь лучей через атмосферу, тем больше UVB-излучения поглощается, прежде чем оно достигнет поверхности кожи. В регионах, расположенных выше 35-й параллели, зимой UVB-излучение настолько ослабляется, что его интенсивности просто недостаточно для эффективного запуска фотохимической реакции синтеза витамина D, даже при нахождении на открытом воздухе.
Факторы, влияющие на содержание в организме
Витамин D не разрушается при кулинарной обработке. Всасыванию его в кишечнике способствуют жиры и желчные кислоты. В печени и особенно в почках образуются активные формы витамина D. Нормальное усвоение и действие на организм этого витамина зависит от характера питания в целом. Недостаток в рационе белков, незаменимых жирных кислот, кальция и фосфора, витаминов А, С и группы В отрицательно влияет на обмен витамина D; избыток в пище фосфора тормозит образование в печени и почках активных форм витамина D. Дефицит витамина D может развиваться при заболеваниях печени, протекающих с нарушением выделения желчи (механические желтухи, печеночная недостаточность).
Профилактическое и лечебное применение
Витамин D используется для профилактики и лечения рахита у детей, спазмофилии (состояние повышенной нервно-мышечной возбудимости, проявляющееся судорогами и спазмами), остеомаляции (размягчение костей у взрослых из-за недостаточной минерализации костной ткани). Помогает применение витамина D перед хирургическими операциями, для облегчения предменструального синдрома, в комплексе лечебных мероприятий при климаксе.
Некоторые ученые считают, что загар как бы закрывает кожу от солнца, чтобы не допустить переизбытка образования витамина D. Меланин – загарный пигмент, образующийся в клетках кожи, - не дает ультрафиолетовым лучам проходить сквозь ее поверхность и способствовать выработке витамина D.
Основными источниками витамина D являются: желток яйца; масло сливочное; печень палтуса, трески; сельдь жирная; скумбрия.