Витамин D активно влияет на всасывание кальция из желудочно-кишечного тракта. Он также влияет на процессы образования и рассасывания костной ткани. Однако витамин D не является веществом, непосредственно влияющим на эти процессы. В печени и почках витамин D путем ряда последовательных процессов превращается в конечный активный продукт — 1,25-дигидроксихолекальциферол, или 1,25(ОН)2D3. На рисунке ниже показаны последовательные этапы образования этого вещества из витамина D. Обсудим эти этапы.
Активация преобразований витамина D3 в 1,25-дигидроксихо-лекальциферол и роль витамина D в регуляции концентрации кальция в плазме
а) Холекальциферол (витамин D3) образуется в коже. Некоторые соединения (производные стерола) принадлежат к семейству витамина D и выполняют в большей или меньшей степени сходные функции. Витамин D3 (называемый также холекальциферолом) является наиболее важным из них и образуется из 7-дегидрохолестерола (вещества, в норме присутствующего в коже) под влиянием ультрафиолетовых лучей при инсоляции. Следовательно, достаточное по времени пребывание на солнце предупреждает развитие дефицита витамина D.
Дополнительное количество витамина D, поступающее с пищей, идентично холекальциферолу, который образуется в коже, за исключением замены одного или двух атомов в молекуле, что не оказывает влияния на функциональные свойства этого вещества.
б) Холекальциферол превращается в 25-гидроксихолекальциферол в печени. Первый этап активации холекальциферола заключается в превращении его в 25-гидроксихолекальциферол, которое осуществляется в печени. Этот процесс ограничивается существующей обратной связью, опосредованной 25-гидроксихолекальциферолом, регулирующим таким образом реакцию превращения. Влияние обратной связи чрезвычайно важно по двум причинам.
Во-первых, механизм обратной связи жестко регулирует концентрацию 25-гидроксикальциферола в плазме (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок ниже).
Влияние увеличивающегося поступления витамина D3 на концентрацию 1,25-дигидроксихолекальциферола. На графике показано, что значительное изменение поступления витамина D оказывает небольшое влияние на образование итогового количества активного витамина D
Заметим, что поступление витамина D3 может увеличиться во много раз, при этом концентрация 25-гидроксихолекальциферола остается практически неизменной. Высокая надежность контроля механизмом обратной связи предупреждает развитие клинических проявлений гипервитаминоза D, если поступление витамина D3 колеблется в широких пределах.
Во-вторых, регулируемое превращение витамина D3 в 25-гидроксихолекальциферол позволяет депонировать витамин D3 в печени для дальнейшего его использования. 25-гидроксихолекальциферол — конечный продукт реакции превращения, который присутствует в организме всего несколько недель, в то время как витамин D может храниться в печени несколько месяцев.
в) Образование 1,25-дигидрохолекальциферола в почках и его регуляция паратгормоном. На рисунке выше показано превращение 25-гидроксихолекальциферола в 1,25-дигидроксихолекалъциферол в почках. Это вещество является наиболее активной формой витамина D. Его предшественники обладают 1/1000 активности этой формы, поэтому при отсутствии почек витамин D утрачивает все свои влияния практически полностью.
Превращение 25-гидроксихолекальциферола в 1,25-дигидроксихолекальциферол требует участия паратгормона. При отсутствии паратгормона 1,25-дигидроксихолекальциферол практически не образуется. Следовательно, функциональные эффекты витамина D детерминированы активным влиянием паратгормона.
г) Концентрация ионов кальция управляет образованием 1,25-дигидроксихолекальциферола. На рисунке ниже показано, что концентрация 1,25-дигидроксихолекальциферола обратно пропорциональна концентрации кальция в плазме.
Влияние концентрации кальция в плазме на концентрацию в плазме 1,25-дигидроксихолекальциферола. На графике показано, что небольшое снижение концентрации кальция в плазме относительно нормы вызывает увеличение образования активной формы витамина D, что, в свою очередь, ведет к резкому увеличению всасывания кальция из кишечника
Это объясняется двумя причинами. Во-первых, сами ионы кальция оказывают небольшое влияние на предотвращение превращения 25-гидроксихолекальциферола в 1,25-дигидроксихолекальциферол. Во-вторых, что более важно, секреция паратгормона резко подавляется, если концентрация ионов кальция в плазме повышается до 9-10 мг/дл, поэтому, если концентрация кальция ниже этого уровня, паратгормон обеспечивает превращение в почках 25-гидроксихолекальциферола в 1,25-дигидроксихолекальциферол.
При более высокой концентрации кальция, когда секреция паратгормона подавляется, 25-гидроксихолекальциферол превращается в другое соединение — 24,25-дигидроксихолекальциферол, который почти не обладает свойствами витамина D. Если концентрация кальция в плазме слишком высока, образование 1,25-дигидроксихолекальциферола резко снижается. Его отсутствие приводит к снижению всасывания кальция из желудочно-кишечного тракта, почек и костей, что нормализует концентрацию кальция в плазме.
