Vitamín D (také vitamin D) je skupina v tucích rozpustných sekosteroidů odpovědných za zvýšení vstřebávání vápníku, hořčíku a fosforečnanů ve střevech a za mnoho dalších biologických účinků. Souhrnně se také označují též jako kalciferoly. U lidí jsou nejdůležitějšími sloučeninami v této skupině vitamín D3 (také známý jako cholekalciferol) a vitamín D2 (ergokalciferol).
Hlavním přírodním zdrojem vitamínu je syntéza cholekalciferolu ve spodních vrstvách pokožky chemickou reakcí, která závisí na vystavení slunci (konkrétně ultrafialovému záření B). Cholekalciferol a ergokalciferol lze přijímat stravou a ve formě potravních doplňků. Významné množství vitamínu D obsahuje přirozeně pouze několik potravin, jako je maso tučných ryb. V některých zemích se kravské mléko a rostlinná mléka obohacují vitamínem D, stejně jako mnoho snídaňových obilninových produktů, v České republice mléčná výživa pro kojence a batolata. Houby vystavené ultrafialovému světlu přispívají užitečným množstvím vitamínu D. Dietní doporučení obvykle předpokládají, že veškerý vitamín D se užívá ústy, protože expozice slunečnímu záření v populaci je různá a doporučení ohledně bezpečné expozice slunci jsou váhavá z hlediska rizika rakoviny kůže.
Vitamín D ze stravy nebo ze syntézy v kůži je biologicky neaktivní. Aktivuje se dvěma kroky hydroxylace proteinových enzymů, prvním v játrech a druhým v ledvinách. Vzhledem k tomu, že většina savců může vitamín D syntetizovat v dostatečném množství, pokud je vystavena dostatečnému slunečnímu záření, není tedy nezbytný, takže technicky to není vitamín. Místo toho jej lze považovat za hormon, hormonální prekurzor, jehož aktivace pro-hormonu vitamínu D vede k aktivní formě, kalcitriolu, který poté vyvolává účinky prostřednictvím jaderného receptoru na více místech.
Cholekalciferol se převádí v játrech na kalcifediol (25-hydroxycholekalciferol); ergokalciferol se převádí na 25-hydroxyergokalciferol. Tyto dva metabolity vitamínu D (nazývané 25-hydroxyvitamín D nebo 25(OH)D) se měří v séru, aby se určila hladina vitamínu D. Kalcifediol je dále hydroxylován ledvinami za vzniku kalcitriolu (také známého jako 1,25-dihydroxycholekalciferol), biologicky aktivní formy vitamínu D. Kalcitriol obíhá jako hormon v krvi a hraje hlavní roli při regulaci koncentrace vápníku a fosforečnanů a podporuje zdravý růst a přestavby kostí. Kalcitriol má také další účinky, včetně účinků na růst buněk, neuromuskulární a imunitní funkce a vliv na snížení zánětu.
Vitamín D hraje významnou roli v homeostázi vápníku a látkové výměně. Byl objeven díky úsilí najít výživovou látku, kterou postrádají děti s křivicí (dětská forma osteomalacie). Doplňky vitamínu D se podávají k léčbě nebo prevenci osteomalácie a křivice. Důkazy o dalších zdravotních účincích doplňování vitamínu D u běžné populace jsou nekonzistentní. Účinek doplňku vitamínu D na úmrtnost není jasný, přičemž jedna metaanalýza zjistila malý pokles úmrtnosti u starších lidí a další dospěla k závěru, že neexistuje jasné odůvodnění pro doporučení doplňků pro prevenci mnoha nemocí a že další výzkum podobně vytvořený není v těchto oblastech nutný.
Typy název Chemické složení Struktura Vitamín D1 Směs molekulárních sloučenin ergokalciferolu s lumisterolem, 1:1 Vitamín D2 ergokalciferol (vytvořený z ergosterolu)75x75pixelů Vitamín D3 cholekalciferol (vytvořený ze 7-dehydrocholesterolu v kůži).75x75pixelů Vitamín D4 22-dihydroergokalciferol83x83pixelů Vitamín D5 sitokalciferol (vytvořený ze 7-dehydrositosterolu)92x92pixelů Existuje několik forem (vitamerů) vitamínu D. Dvě hlavní formy jsou vitamín D2 neboli ergokalciferol a vitamín D3 neboli cholekalciferol. Vitamín D bez dolního indexu označuje buď D2 nebo D3 nebo obojí. Oba se souhrnně označují jako kalciferol.Dorland's Illustrated Medical Dictionary, under Vitamin (Table of Vitamins) Vitamín D2 byl chemicky určen v roce 1931. V roce 1935 byla stanovena chemická struktura vitamínu D3 a bylo prokázáno, že je výsledkem působení ultrafialového záření na 7-dehydrocholesterol.
Chemicky jsou různými formami vitamínu D sekosteroidy, tj. steroidy, ve kterých je přerušena jedna z vazeb v steroidních kruzích. Strukturní rozdíly mezi vitamínem D2 a vitamínem D3 jsou jednak postranní řetězec D2, který obsahuje dvojnou vazbu mezi atomy uhlíku 22 a 23, a jednak methylové skupiny na uhlíku 24.
Zdroje vitamínu D
Sluneční záření Za normálních okolností se vitamín D tvoří v kůži působením slunečního záření z provitamínu 7-dehydrocholesterolu, derivátu cholesterolu. Fotony ultrafialového záření štěpí B jádro 7‑dehydrocholesterolu za vzniku cholekalciferolu, tedy vitamínu D3. Tuto schopnost výroby vitamínu v kůži mají suchozemští obratlovci.
Většině lidí stačí 5 až 30 minut pobytu na slunci několikrát týdně pro dostatečnou produkci vitamínu D. Syntéza působením slunečního záření by měla stačit na pokrytí až 80 % denní potřeby, v závislosti na zeměpisné šířce a ročním období. Například ultrafialové záření B, které podněcuje tvorbu vitamínu D v kůži, neprochází skrze mraky. Intenzita toho záření je silně závislá i na výšce slunce nad obzorem podle Lambertova–Beerova zákona, s klesající výškou slunce nad obzorem poměrně rychle klesá. Proto je ranní nebo večerní pobyt na slunci pro zisk vitamínu D téměř zbytečný.
Dokonce v létě v poledne dopadne na zemský povrch pouze asi jedno procento slunečního UVB záření. Důvodem je to, že celé UV C (200–280 nm) a veškeré UVB záření až do přibližně 290 nm je absorbováno stratosférickou ozonovou vrstvou. Navíc ozonová vrstva absorbuje přibližně 99 % UVB záření s vlnovými délkami 291–320 nm. Proto prodloužení dráhy, kterou musí sluneční UVB projít skrze ozonovou vrstvu, vede ke snížení počtu UVB fotonů, které se dostanou na zemský povrch. To je důvod, proč se v zimě, když žijete nad a pod přibližně 33 ° zeměpisné šířky, může jen velmi málo, pokud vůbec, v pokožce produkovat vitamin D3 pomocí slunečního záření. Lidé, kteří žijí dále na sever a na jih, často nemohou vyprodukovat žádný vitamin D3 ve své pokožce až 6 měsíců v roce. Například v Bostonu na 42 ° severní šířky se v kůži od listopadu do února nevytváří v podstatě žádný vitamin D3. Obyvatelé žijící v Edmontonu v Kanadě na 52 ° severní šířky nejsou schopni produkovat téměř žádný vitamin D3 asi 6 měsíců v roce. Česká republika leží přibližně mezi 48° a 51 ° severní šířky, má tedy podobné světelné podmínky jako Edmonton v Kanadě.
Množství vytvořeného vitamínu D v kůži závisí hlavně na geografické poloze (čím blíže rovníku, tím je tvořen více) a také na možnosti využívání ultrafialového záření v dostatečné míře. Vitamín D se tvoří v kůži vlivem ultrafialového záření o vlnových délkách 320–280 nm (tzv. Dornovo záření), které prochází sklem jen v 1–8 %, zato však proniká vodou, zvláště mořskou, do hloubky několika metrů, čímž je umožněn vznik previtamínu D v těle ryb.
Množství vytvořeného vitamínu D snižují ochranné krémy, suchá kůže starších lidí, velké množství melaninu v kůži, zahalování těla a znečištění ovzduší.
Lidé, kteří se často omývají teplou vodou a mýdlem, zbavují svou kůži mazu a tuku, čímž dochází i ke snížení obsahu 7-dehydrocholesterolu v kůži. Vitamín D je tvořen živými buňkami v epidermis, a proto v kůži zůstává přítomen i po omytí vodou a mýdlem krátce po vystavení ultrafialovému záření. Suchá kůže starších jedinců neobsahuje dostatek 7-dehydrocholesterolu, čímž je možnost získání potřebného hormonu D touto cestou silně omezena. Starší lidé mají tenčí kůži, která postupně ztrácí schopnost syntézy vitamínu D. Také tráví méně času venku na slunci. Někteří trpí onemocněními ledvin, které ztěžují přeměnu vitaminu D na aktivní formu.
V některých tropických oblastech se setkáváme s endemickým výskytem nedostatku vitamínu D, který je způsoben zahalováním žen z náboženských důvodů a mužů kvůli ochraně před extrémním slunečním zářením.
Potraviny V potravinách se cholekalciferol nachází v rybím tuku, játrech, vaječném žloutku a mléce. Z potravin můžeme získat malé množství vitamínu D. Tresčí játra obsahují 5000 mezinárodních jednotek (MJ) D3 v jedné konzervě. V jedné kávové lžičce (5 g) rybího tuku se nachází 1250 MJ D3. V mléce, mléčných výrobcích a vejcích se nachází malé množství vitamínu D, protože skot a slepice jsou většinou chovány v uzavřených prostorách, nemají přístup ke slunečnímu záření a sami trpí nedostatkem vitamínu D.
Obsah vitamínu D v potravinách: losos 624 MJ ve 100 g, sardinky 440 MJ ve 100 g, tuňák 236 MJ ve 100 g, vejce 52 MJ ve 100 g, švýcarský sýr 20 MJ ve 100 g.
U rostlin je prekurzorem ergosterol, morfin a rostlinný vitamín D je pak ergokalciferol neboli vitamín D2.
Nejméně dvě třetiny všech lidí, kteří žijí v severních zeměpisných šířkách, mají menší nebo větší nedostatek vitamínu D (především v zimních měsících). Správná hladina vitamínu D v krvi je 30–60 ng/ml. Hladina dlouhodobě nižší než 30 ng/ml může vést ke chronickým onemocněním. Každodenní příjem 1000 MJ několik měsíců vede ke zvýšení hladiny v krvi o 10 ng/ml. Kdo nemá žádný jiný zdroj vitamínu D, může jednou měsíčně přijmout 30 000 MJ.
Vitamín D je pohlcován tukovými buňkami, které jej tak odvádějí mimo krevní oběh. Tuk jej pak naváže na sebe a neuvolní jej ani v případě potřeby. Bylo zjištěno, že na každých deset kilogramů nadváhy je potřeba navýšit denní příjem vitamínu D o dalších 17 %.
Vitamín D je rozpustný v tucích. Aby se dobře vstřebal z trávicího traktu, je třeba ho užívat s tučným jídlem.
V létě mezi 10. a 16. hodinou lze za 15–20 minut na slunci v plavkách získat až 20 000 MJ vitamínu D3.
Podle studie Státního zdravotního ústavu má dostatek vitamínu D z obvyklé české stravy méně než 1 % osob.
Suplementace
U pacientů s rizikem nedostatku vitamínu D se doporučuje před zahájením suplementace provést měření hladiny vitamínu D v krvi. Podle hladiny vitamínu D v krvi, tělesné hmotnosti, etnické příslušnosti, typu vitaminu D (D2 nebo D3) a genetiky lékař určí správnou dávku individuálně. Lékař také zváží celkový zdravotní stav (např. onemocnění ledvin, vyšší hladinu vápníku v krvi, malabsorpci, léky ovlivňující metabolismus vitaminu D…). Iniciační dávka vitaminu D bývá při velkém nedostatku vyšší než u menšího nedostatku. Je možné použít také depotní dávky vitaminu D2. Před aplikací depotní dávky vitaminu D2 v případě značného deficitu vitaminu D je nutné vyšetření krevní plazmy na kalcium, fosfor, magnezium, alkalickou fosfatázu ev. i cholesterol, CRP a sedimentaci. Je nutné zohlednit kontraindikace. Při poruchách resorpce tuků vázne vstřebávání vitaminů rozpustných v tucích (A, D, E, K). V těchto případech by byla vhodnější aplikace vitaminu D parenterální cestou, a to nejlépe intramuskulární injekcí depotního preparátu vitaminu D2.
Ve složitém metabolismu vitaminu D je ve mnoha fázích zapotřebí hořčík (magnézium). (Na příklad při převádění vitaminu D ze zásoby do jeho aktivní formy.) Když pacient bere mimořádně vysoké dávky (50 000 IU), může u něho velmi rychle nastat nedostatek hořčíku.
Každý pacient může reagovat na suplementaci jinak (podle životního stylu, ročního období, obezity, vstřebávání ve střevech, pravidelnosti příjmu suplementu).
Převod jednotek: hladina 25 (OH) D v krvi
1 ng/ml = 2,5 nmol/L
30 ng/ml = 75 nmol/L
Během suplementace vitaminem D je třeba dbát na to, aby nebyl překročen poměr 2:1 v příjmu vápníku vůči hořčíku. Poměr vápníku vůči hořčíku by měl být 1:1 ne pouze v doplňcích, ale v celkové kombinaci stravy, vody a doplňků. Poměr vápníku vůči hořčíku je na příklad v dýni 1:1, v mléce 7:1, v jogurtu 11:1. Ve stravě v paleolitu neboli v době kamenné – což je pradávná strava, na které jsme se vyvíjeli – byl 1:1. Dnešní průměrná strava obsahuje vápník v poměru 5:1 až 15:1 vůči hořčíku. Pokud tělo nemá dostatek hořčíku, který by napomáhal rozpouštění vápníku, mohou se vyskytnout křeče svalů, tvrdnutí tepen, zubní kaz, usazování vápníku, ledvinové kameny.
Dietní příjem Konverze: 1 μg = 40 MJ.