ویتامین D — هر آنچه باید بدانید

ویتامین D یکی از ویتامین‌های ضروری محلول در چربی است که در عملکردهای مختلف بدن نظیر استحکام استخوان‌ها موثر است.

ویتامین D چیست؟

ویتامین D یک ویتامین محلول در چربی است که به طور طبیعی در غذا‌های بسیار کمی‌ وجود دارد، به همین دلیل این ویتامین اغلب به عنوان یک مکمل در رژیم غذایی به مصرف می‌رسد. همچنین هنگامی‌که پرتو‌های فرابنفش از نور خورشید به پوست برخورد می‌کنند باعث سنتز ویتامین D در بدن می‌شوند. ویتامین‌های D حاصل از قرار گرفتن در معرض آفتاب، مواد غذایی و مکمل‌ها از نظر بیولوژیکی غیرفعال هستند و برای ایجاد شکل فعال ویتامین D باید دو فرایند هیدروکسیلاسیون در بدن بر روی آن‌ها انجام گیرد.

فیلم آموزش بیوشیمی ویتامین ها و هورمون ها در فرادرس

کلیک کنید

اولین واکنش هیدروکسیلاسیون در کبد رخ می‌دهد و ویتامین D را به «25-هیدروکسی ویتامین D» تبدیل می‌کند که به «کلسی‌فدیول» (Calcifediol) نیز معروف است. دومین واکنش در کلیه‌ها اتفاق می‌افتد و شکلی از ویتامین D را که از نظر فیزیولوژیکی فعال است، ایجاد می‌کند. به شکل فعال ویتامین D،  ترکیب «۱، ۲۵-دی‌هیدروکسی ویتامین D» نیز می‌گویند. این ویتامین همچنین به عنوان «کلسی‌تریول» (Calcitriol) نیز شناخته می‌شود.

ساختار ویتامین D

ویتامین D یکی از استروئیدهای محلول در آب است که مسئول افزایش جذب روده‌ای کلسیم، منیزیم و فسفر است. در بدن انسان دو شکل از این ویتامین با نام‌های $$D_3$$ یا «کوله کلسیفرول» و $$D_2$$ یا «ارگوکلسیفرول» وجود دارند. در حالت کلی ۵ شکل از ویتامین D شناخته شده‌اند که از نظر ساختاری تقریبا یکسان هستند و از «سکو - استروئیدها» (Secosteroid) تشکیل می‌شوند. سکو -استروئیدها گونه‌ای از استروئيدها هستند که یکی از باندهای حلقه‌های استروئیدی آ‌ن‌ها شکسته شده است.

تفاوت ساختاری بین دو فرم $$D_3$$ و $$D_2$$ در زنجیره جانبی آن‌ها است. زنجیره جانبی در $$D_2$$ شامل باند دوگانه‌ای بین کربن ۲۲ و کربن ۲۳ است و یک گروه متیل در کربن ۲۴ خود دارد.

عملکرد ویتامین D در بدن

ویتامین D باعث افزایش جذب کلسیم در روده می‌شود و غلظت مناسب کلسیم و فسفات سرم را حفظ می‌کند تا بتواند ماده معدنی استخوان را فعال کرده و از بیماری «هیپوکلسمی‌ تتانی» (Hypocalcemic Tetany) جلوگیری کند. ویتامین D همچنین برای رشد و بازسازی استخوان توسط «استئوبلاست‌ها» (Osteoblasts) و «استئوکلاست‌ها» (Osteoclasts) ضروری است. بدون ویتامین D کافی، استخوان‌ها ممکن است نازک، شکننده و یا بد شکل شوند. ویتامین D از ابتلا به «راشیتیسم» (Rickets) در کودکان و «استئومالاسی» (Osteomalacia) یا نرمی استخوان در بزرگسالان جلوگیری می‌کند. ویتامین D همراه با کلسیم، می‌تواند مانع ابتلا به پوکی استخوان در افراد مسن شود.

ویتامین D نقش‌های دیگری نیز در بدن دارد، از جمله این عملکردها می‌توان به تعدیل رشد سلول‌ها، تنظیم عملکرد عضلانی و سیستم ایمنی بدن و کاهش التهاب اشاره کرد. بسیاری از ژن‌هایی که پروتئین‌ها را رمزگذاری می‌کنند و در تنظیم فرایندهای تکثیر سلولی، تمایز و آپوپتوز نقش دارند، تا حدی توسط ویتامین D تعدیل می‌شوند. در بسیاری از سلول‌ها گیرنده‌های ویتامین D وجود دارند و برخی از آن‌ها شکل غیر فعال ویتامین D را به شکل فعال آن تبدیل می‌کنند.

غلظت سرمی‌ ویتامین D غیرفعال، بهترین شاخص برای تعیین میزان ویتامین D در بدن است. این شکل از ویتامین D در بدن تولید می‌شود و یا بدن آن را از مواد غذایی و مکمل‌ها دریافت می‌کند و دارای نیمه عمری نسبتاً طولانی در خون (15 روز در گردش) است. اندازه‌گیری سطح سرمی‌ این شکل از ویتامین D، میزان ویتامین D موجود در بافت‌های بدن را نشان نمی‌دهد.

بر خلاف فرم غیرفعال ویتامین D، شکل فعال آن نشانگر خوبی از وضعیت ویتامین D نیست، زیرا نیمه عمر آن در خون (در حدود 15 ساعت) کوتاه است و غلظت سرمی آن با هورمون پاراتیروئید، کلسیم و فسفر تنظیم می‌شود. سطح ویتامین D فعال تا زمانی که فرد دچار کمبود ویتامین D شدید باشد، به طور معمول کاهش نمی‌یابد.

منابع ویتامین D

بدن انسان می‌تواند ویتامین D از راه‌های مختلف دریافت کند. در ادامه به منابع و راه‌های مختلف دستیابی به این ویتامین اشاره می‌شود.

مواد غذایی

غذا‌های بسیار کمی‌ در طبیعت وجود دارند که حاوی ویتامین D هستند. گوشت ماهی‌های چرب (مانند ماهی سالمون، ماهی تن) و روغن‌های کبد ماهی از بهترین منابع ویتامین D به شمار می‌آیند. مقادیر کمی‌ ویتامین D در کبد گاو، پنیر و زرده تخم مرغ نیز یافت می‌شود. ویتامین D در این غذا‌ها در درجه اول به صورت ویتامین $$D_3$$ و متابولیت‌های آن وجود دارند.

فیلم آموزش تغذیه – اصول رژیم و تغذیه در فرادرس

کلیک کنید

برخی از قارچ‌ها، ویتامین $$D_2$$ را در مقادیر متغیری تأمین می‌کنند. قارچ‌هایی با سطح ویتامین $$D_2$$ افزایش یافته در معرض نور ماوراء بنفش در شرایط کنترل شده نیز قابل تولید هستند.

به دلیل این که مواد غذایی کمی حاوی ویتامین D هستند، اکثر مواد غذایی را به صورت غنی شده با ویتامین D تهیه می‌کنند. به عنوان مثال، برخی مواد غذایی مانند شیر گاو و شیرهای گیاهی (سویا و بادام)، روغن‌های خوارکی، غلات صبحانه، مواد لبنی مانند ماست و کره و همچنین برخی از آبمیوه‌ها را با ویتامین D غنی می‌کنند.

از جمله مواد غذایی که دارای ویتامین D هستند، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ماهی‌هایی نظیر سالمون و تن
• زرده تخم مرغ
• پنیر
• کبد گاو
• قارچ
• شیر تقویت شده
• غلات و آبمیوه‌های تقویت شده

قرار گرفتن در معرض نور خورشید

بیشتر افراد در اثر قرار گرفتن در معرض نور خورشید، حداقل مقادیری از نیاز‌های ویتامین D بدن خود را تأمین می‌کنند. تشعشعات ماوراء بنفش (UV B) با طول موج 290 الی 320 نانومتر به پوست بدون پوشش نفوذ می‌کنند و «7- دهیدروکلسترول» پوستی را به شکل پرویتامین $$D_3$$ (پیش ساز ویتامین D) در می‌آورند که آن هم به ویتامین $$D_3$$ تبدیل می‌شود.

فصل، زمان روز، طول روز، پوشش ابر، دود، محتوای ملانین پوست و ضدآفتاب از جمله عواملی هستند که در میزان قرارگیری در معرض اشعه ماوراء بنفش و سنتز ویتامین D تأثیر می‌گذارند.

هوای کاملا ابری، انرژی پرتوی UV خورشید را تا ۵۰ درصد کاهش می‌دهد، سایه‌ای که در اثر وجود آلودگی و گرد وغبار در هوا تشکیل می‌شود نیز تا ۶۰ درصد انرژی حاصل از پرتو خورشید را کم می‌کند.

اشعه UV خورشید نمی‌تواند از شیشه عبور کند، بنابراین قرار گرفتن در معرض خورشید از پشت شیشه پنجره، باعث تولید ویتامین D در بدن نمی‌شود. استفاده از کرم‌های ضدآفتاب که دارای فاکتور‌های محافظت در برابر نور خورشید هستند، نفوذ اشعه‌های UV را از راه‌های مختلف مسدود می‌کنند. با این حال حتی زمانی که پوست با کرم‌های ضدآفتاب پوشیده شده است، می‌تواند مقداری ویتامین D سنتز کند.

با توجه به عواملی که بر نفوذ اشعه UV در پوست فرد تاثیر می‌گذارند و زمانی از روز که پوست در معرض تابش خورشید قرار دارد، برای حفظ روند تولید ویتامین D در بدن، نمی‌توان شیوه مشخصی را برای قرار گرفتن در معرض نور خورشید تعیین کرد.

بر طبق تحقیقات انجام گرفته توسط کارشناسان در این زمینه، به عنوان مثال، تقریبا ۵ تا ۳۰ دقیقه قرار گرفتن در معرض نور خورشید (صورت، بازو، پاها و بدون کرم ضدآفتاب) در ساعاتی بین ۱۰ صبح تا ۳ بعد از ظهر  و به مدت دو بار در هفته، باعث تولید کافی ویتامین D در بدن می‌شود.

افرادی که به میزان کافی در معرض نور خورشید قرار نمی‌گیرند، نیاز به دریافت این ویتامین از منابع غذایی یا مکمل‌های ویتامین D دارند. علیرغم نیاز بدن به نور خورشید برای سنتز ویتامین D، محدودیت‌هایی نیز برای برخورد نور خورشید با پوست وجود دارد. پرتوهای UV کارسینوژن یا عامل سرطانزایی هستند که در امریکا مسئول ابتلا بیش از ۱٫۵ میلیون نفر به سرطان پوست یا ملانوما و مرگ ۸٫۰۰۰ نفر به دلیل متاستاز سرطان پوست هستند.

مکمل‌های ویتامین D

در مکمل‌ها و غذاهای تقویت شده با ویتامین D، این ویتامین به دو شکل مختلف وجود دارد:

• ویتامین $$D_2$$ ارگوکلسیفرول (Ergocalciferol)
• ویتامین $$D_3$$ کوله کلسیفرول (Cholecalciferol)

این دو فرم از ویتامین D از نظر شیمیایی در ساختمان زنجیره‌های جانبی خود با هم تفاوت دارند. ویتامین $$D_2$$ از برخورد پرتو UV ارگوسترول در مخمرها ایجاد می‌شود و ویتامین $$D_3$$ در اثر تابش به «۷-دهیدرو کلسترول» از لانولین و تبدیل شیمیایی کلسترول ساخته می‌شوند.

این دو شکل از ویتامین D از نظر توانایی در درمان بیماری‌ راشیتیسم به طور یکسان عمل می‌کنند. در واقع بیشتر مراحل متابولیسم و عملکردهای ویتامین $$D_2$$ و $$D_3$$ مشابه یکدیگر هستند. هر دو فرم ویتامین D به طور موثری میزان $$25(OH)D$$ سرم را افزایش می‌دهند.

مقدار توصیه شده مصرف ویتامین D

براساس مطالعات انجام گرفته میزان دریافت ویتامین D مورد نیاز بدن برای حفظ سلامت استخوان‌ها و متابولیسم کلسیم در افراد سالم در سنین، جنسیت و شرایط مختلف، متفاوت است.

فواید ویتامین D

بدن انسان در پاسخ به قرار گرفتن در معرض نور خورشید، ویتامین D تولید می‌کند. علاوه بر این، فرد می‌تواند مقادیر مورد نیاز از ویتامین D را از طریق مواد غذایی تامین کند.

ویتامین D به دلایل مختلفی برای بدن انسان ضروری است، به عنوان مثال، این ویتامین می‌تواند در سلامت استخوان‌ها و دندان‌ها موثر باشد. این ویتامین از بدن در برابر بسیاری از بیماری‌ها نظیر «دیابت نوع دو» محافظت می‌کند.

ویتامین D برخلاف نامش، در اصل یک ویتامین نیست، بلکه یک پروهورمون یا پیش‌ساز هورمون است. در تعریف علمی، ویتامین‌ها ترکیباتی هستند که بدن انسان قادر به تولید آن‌ها نیست و باید آن را از رژیم غذایی تامین کند، در حالی که ویتامین D در بدن نیز تولید می‌شود. در ادامه به بررسی فواید ویتامین D می‌پردازیم:

ویتامین D نقش‌های مختلفی در بدن بر عهده دارد:

• حفظ و ارتقا سلامت استخوان‌ها و دندان‌ها
• پشتیبانی از عملکرد و حفظ سلامت سیستم ایمنی، مغز و سیستم عصبی
• تنظیم سطح انسولین و کنترل بیماری دیابت
• کمک به عملکرد بهتر شش‌ها و سلامت سیستم قلبی و عروقی
• تاثیر در بیان ژن‌هایی که در سرطان دخالت دارند.

سلامت استخوان‌ها

ویتامین D در تنظیم کلسیم و حفظ سطوح فسفر در خون نقش مهمی دارد. کلسیم و فسفر در حفظ سلامت استخوان‌ها حیاتی هستند. بدن انسان برای جذب کلسیم از طریق روده و بازجذب آن از کلیه به ویتامین D نیاز دارد.

کمبود ویتامین D در کودکان موجب راشیتیسم می‌شود. در این بیماری خمیدگی‌هایی در استخوان‌های کودکان به دلیل عدم استحکام آن‌ها به وجود می‌آید. کمبود ویتامین D در بزرگسالان نیز بیماری مشابه‌ با راشیتیسم به نام استئومالاسی یا نرمی استخوان ایجاد می‌کند. استئومالاسی در نهایت منجر به کاهش تراکم استخوان‌ها و ضعف ماهیچه‌ها می‌شود.

کاهش خطر ابتلا به آنفلونزا

در سال ۲۰۱۸ براساس مطالعاتی که صورت گرفت نتایجی حاصل شد که نقش حفاظتی ویتامین D در برابر ابتلا به ویروس آنفلونزا را تایید کرد. با این حال به مطالعات بیشتری برای اطمینان از نتایج مطالعات گذشته نیاز است.

سلامت نوزاد

کمبود ویتامین D با فشار خون بالا در کودکان در ارتباط است. در تحقیقاتی که در سال ۲۰۱۸ انجام شد، این نتیجه به دست آمد که ارتباط مستقیمی بین میزان پایین ویتامین D و شکنندگی دیواره عروق در کودکان وجود دارد.

از طرفی دیگر کمبود ویتامین D در نوزادی موجب بروز خطر ابتلا به انواع حساسیت و آلرژی در کودک می‌شود.

از آنجایی که تخم مرغ یکی از منابع اولیه ویتامین D به شمار می‌آید؛ نوزادنی که بعد از ماه ششم زندگی خود شروع به دریافت این ویتامین از تخم مرغ می‌کنند، بیشتر از نوزادنی که مصرف تخم مرغ را از ۴ ماهگی آغاز کرده‌اند، دچار آلرژی می‌شوند.

بنابر گفته‌های فوق، ویتامین D باعث افزایش تاثیر ضد التهابی «گلوکوکورتیکورئید‌ها» (Glucocorticoids) می‌شود. از این ویژگی ویتامین D می‌توان به عنوان درمان مکملی برای افراد مبتلا به آسم مقاوم به استروئید استفاده کرد.

سلامت بارداری

زنان بارداری که از کمبود ویتامین D رنج می‌برند، بیشتر از سایر زنان در معرض ابتلا به «پره‌اکلامپسی» (Pre-eclampsia) و زایمان زودرس قرار دارند. علاوه بر این، در زنان بارداری که دچار کمبود ویتامین D هستند، احتمال ابتلا به دیابت بارداری و عفونت‌های باکتریایی رحمی بسیار بالا است. براساس مطالعات انجام شده در زمینه کمبود ویتامین D در زنان باردار مشخص شده است که نوزادان زنان مبتلا به عوارض کمبود ویتامین D با خطر ابتلا به حساسیت‌های غذایی در دو سال اول زندگی خود مواجه هستند.

کمبود ویتامین D

کمبود ویتامین D معمولا در اثر رژیم نادرست، اختلال در جذب و مصرف مواد مغذی، افزایش نیاز یا افزایش دفع مواد غذایی در بدن افراد ایجاد می‌شود. کمبود ویتامین D معمولا زمانی اتفاق می‌افتد که:

فیلم آموزش تغذیه – اصول رژیم و تغذیه در فرادرس

کلیک کنید

• میزان دریافتی این ویتامین از رژیم غذایی کمتر از میزان توصیه شده آن باشد.
• شرایط فرد طوری باشد که کمتر در معرض نور خورشید قرار گیرد.
• کلیه‌ها نتوانند $$25(OH)D$$ را به فرم فعال این ویتامین تبدیل کنند.
• جذب این ویتامین از لوله‌های گوارشی به خوبی انجام نگیرد.

راشیتیسم و پوکی استخوان، بیماری‌‌های قدیمی‌ شناخته شده‌ای هستند که در اثر کمبود ویتامین D ایجاد می‌شوند. در كودكان، كمبود ویتامین D باعث ایجاد راشیتیسم می‌شود، این بیماری با اختلال در عملکرد بافت استخوان و عدم ساخت مواد معدنی استخوانی همراه است. مبتلایان به این بیماری دارای استخوان‌هایی نرم و ناهنجاری‌‌های در ساختمان اسكلتی هستند.

بیماری راشیتیسم برای اولین بار در اواسط قرن هفدهم میلادی توسط محققان انگلیسی توصیف شده است. در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، پزشکان آلمانی خاطر نشان كردند كه مصرف 1-3 قاشق چایخوری در روز روغن كبد ماهی می‌تواند از پیشرفت بیماری راشیتیسم جلوگیری کند.

تولید شیر تقویت شده با ویتامین D از آغاز دهه 1930 باعث شده است که راشیتیسم به بیماری نادری در امریکا تبدیل شود، اگرچه هنوز به طور دوره‌ای گزارش‌‌هایی از ابتلا به راشیتیسم به ویژه در بین نوزادان و کودکان آفریقایی آمریکایی مشاهده می‌شود.

افرادی که رژیم غذایی محدودی دارند اغلب با کمبود ویتامین D مواجه هستند:

• افرادی که به شیر آلرژی دارند.
• افرادی که دچار نقص عدم تحمل لاکتوز هستند.
• افرادی که رژیم گیاهخواری دارند و تنها می‌توانند تخم مرغ مصرف کنند، به این افراد «اوو وجترین» (Ovo-Vegetarianism) می‌گویند.
• افرادی با رژیم «وگان» (Veganism) تنها از گیاهان و فرآورده‌های آن‌ها استفاده می‌کنند.

از دیگر دلایل کمبود ویتامین D می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نوع پوست: پوست‌های تیره‌تر و استفاده از کرم‌های ضدآفتاب توانایی بدن را برای جذب پرتوهای UV B خورشید کاهش می‌دهد.
• ضدآفتاب‌ها: کرم‌ها و اسپری‌های ضدآفتاب با داشتن «فاکتورهای حفاظت از پرتو خورشید» (Sun Protection Factor) یا (SPF) در حدود ۳۰ می‌توانند توانایی سنتز ویتامین D بدن را تا ۹۵ درصد کاهش دهند.

• مکان جغرافیایی: افرادی که در مناطق قطبی یا در شهرهای آلوده زندگی می‌کنند و همچنین‌ افرادی که در شیفت‌های شبانه مشغول به کار هستند و بیمارانی که نمی‌توانند از بستر خود خارج شوند، اغلب با کمبود ویتامین D مواجه هستند.
• شیر دهی: نوزادانی که فقط از شیر مادر تغذیه می‌کنند به خصوص نوزادنی که پوست تیره دارند، به دلیل کمبود ویتامین D، اغلب باید از مکمل‌های ویتامین ‌D استفاده کنند.

علائم کمبود ویتامین D

کمبود ویتامین D علائمی را در فرد ایجاد می‌کند که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌شود:

• بیماری و عفونت‌های مداوم
• خستگی مزمن
• درد استخوان و کمر
• پایین بودن خلق و خو
• تاخیر در ترمیم زخم‌ها
• ریزش مو
• درد ماهیچه‌ای

اگر کمبود ویتامین D برای مدت طولانی ادامه پیدا کند و درمان نشود، ممکن است عوارض جدی‌تری را در پی داشته باشد:

• مشکلات قلبی و عروقی
• اختلالات خود ایمنی
• بیماری‌های عصبی
• ابتلا به انواع عفونت‌ها
• مشکلات بارداری
• ابتلا به برخی از سرطان‌ها مانند سرطان سینه، پروستات و کولون

مصرف بیش از حد ویتامین D

بیشترین میزان مصرف روزانه ویتامین D برای بزرگسالان تا ۴٫۰۰۰ واحد در نظر گرفته شده است. این در حالی است برخی منابع، میزان سمیت ویتامین D را در حدود ۱۰٫۰۰۰ واحد به صورت روزانه می‌دانند.

مصرف بیش از حد ویتامین D می‌تواند موجب افزایش کلسیفیکاسیون (تجمع بیش از حد کلسیم در یک بافت) در استخوان‌ها و ایجاد سختی در رگ‌های خونی، کلیه، شش‌ها و بافت قلب شود.

علائم متداول مصرف بیش از حد ویتامین D می‌تواند شامل سردرد و تهوع باشد. از دیگر علائم این اختلال می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش اشتها
• خشکی زبان
• احساس طعم فلز در دهان
• استفراغ
• یبوست
• مشکلات گوارشی

اکثر موارد مصرف بیش از حد ویتامین D به دلیل مصرف نادرست مکمل‌های این ویتامین اتفاق می‌افتد، به همین دلیل بهتر است ویتامین D مورد نیاز بدن از طریق منابع طبیعی آن تامین شود.

تداخل با دارو‌ها

مکمل‌‌های ویتامین D امکان تداخل با چندین نوع دارو را دارند. چند نمونه در زیر آورده شده است. افرادی که به طور مرتب از این دارو‌ها استفاده می‌کنند، باید در مورد مصرف ویتامین D با پزشک خود مشورت کنند.

فیلم آموزش تاثیر تداخل غذا و دارو در فرادرس

کلیک کنید

استروئید‌ها

دارو‌های کورتیکواستروئیدی مانند «پردنیزولون» (Prednisolone) که اغلب برای کاهش التهاب تجویز می‌شوند، می‌توانند جذب کلسیم را کاهش داده و متابولیسم ویتامین D را مختل کنند. این اثرات می‌توانند در از بین رفتن استخوان و ایجاد پوکی استخوان در صورت استفاده طولانی مدت همزمان این داروها، نقش داشته باشند.

سایر دارو‌ها

«ارلیستات» (Orlistat) داروی کاهش وزن و «کلستیرامین» (Colestyramine) داروی کاهش دهنده کلسترول می‌توانند باعث کاهش جذب ویتامین D و سایر ویتامین‌‌های محلول در چربی شوند. دو داروی «فنوباربیتال» (Phenobarbital) و «فنیتوئین» (Phenytoin) که برای پیشگیری و کنترل تشنج‌های صرعی استفاده می‌شوند، در متابولیسم کبدی ویتامین D اختلال ایجاد کرده و در تبدیل آن به ترکیبات غیرفعال و کاهش جذب کلسیم نقش دارند.

اگر مطالعه مطلب بالا برای شما مفید بود، آموزش‌ها و مطالب فوق نیز به شما پیشنهاد می‌شود:

• مجموعه آموزش‌های علوم پزشکی
• آموزش بافت شناسی عمومی
• مجموعه آموزش‌های زیست‌شناسی
• ویتامین A — هر آنچه باید بدانید
• ویتامین E — هر آنچه باید بدانید
• تیروئید -- از صفر تا صد