Часть II. Типовые патологические процессы

Метаболизм и функции витамина D₃

Схема 18

7-дегидрохолестерин

Кожа (облучение ультрафиолетом)

Холекальциферол (D₃)

Печень (25-гидроксилаза)

25-гидроксихолекальциферол (25-OHD,)

Почки (1а-гидроксилаза)

Влияние на органы,

снабженные рецепторами

к кальцитриолу

Регуляция мобилизации

кальция и фосфатов из

костной ткани

Регуляция процессов всасы­вания кальция и фосфатов в кишечнике

1,25-дигидроксихолекальциферол (1,25-(OH),D₃ - кальцитриол)

Регуляция реабсорбции

кальция и фосфатов в

почечных канальцах

связанное с ухудшением вентиляции легких и снижением иммунитета.

Недостаток витамина D у взрослых вызыва­ет нарушение периостального окостенения (ос-теоид вырабатывается, но не минерализуется) -развивается остеомаляция. У больных отмеча­ются гипоцитратемия, гипофосфатемия, в тяже­лых случаях - гипокальциемия, развивается ги-перпаратиреоз. При развитии злокачественных новообразований остеомаляция может быть свя­зана с торможением образования кальцитриола

Ш\ it

Рис. 75. Тяжелый рахит у ребенка 2 лет, рядом

здоровый ребенок того же возраста (по R. Berg,

1927)

в почках пептидными факторами, синтезирован­ными в опухолевых тканях.

Физиологически активной формой является не сам витамин D, а его метаболиты (в настоя­щее время их известно более 40 - 25-OHD , la,25-(OH)₂D₃, 24,25-(OH)₂D,, 25,26-(OH)₂D,, l,24,25-(OH)₃D₃ и др.), образующиеся в резуль­тате обменных превращений в тканях. Образо­вание кальцитриола (1,25-дигидроксихолекаль-циферол [l,25-(OH)₂D₃]), поддерживающего уро­вень кальция и фосфора в сыворотке крови в узких физиологических границах, происходит в организме в несколько этапов. Фотохимичес­ки синтезированный в коже витамин D₃ под воз­действием гидроксилаз подвергается двум реак­циям гидроксилирования: сначала в печени в 25-м положении (25-гидроксилаза), затем в поч­ках в 1-м положении (1а-гидроксилаза) (схема 18). Образование активной формы витамина D₃ в почках контролируется через систему обрат­ных связей с обменом Са, Р, секрецией парати-реоидного гормона, кальцитонина, соматостати-на, пролактина, половых гормонов и инсулина. Избыток l,25-(OH)₂D₃ в организме ингибирует его образование.

Дефицит витамина D ведет к понижению кон­центрации кальция и фосфора в сыворотке кро­ви и нарушениям деятельности многих систем организма: нервной, мышечной, костной, реп­родуктивной, иммунной. Регулирующий эффект витамина D в отношении кальций-фосфорного

Глава 11 / патофизиология типовых нарушений обмена веществ

257

17 Зин №. 532

обмена достигается за счет воздействия кальци-триола на следующие процессы: реабсорбцию кальция и фосфатов в почечных канальцах, мо­билизацию элементов из костной ткани, всасы­вание Са²* и фосфатов в кишечнике (наиболее весомый вклад в антирахитическое действие). В клетках кишечника под влиянием кальцитрио-ла происходит синтез Са-связывающего белка (кальбиндин, или холекальцин) и стимуляция транспорта Са²*. Остеогенез и ремоделирование костной ткани регулируются 24,25-(OH)₂D₃. Ре­цепторы к l,25-(OH)₂D₃ обнаружены, помимо органов-мишеней, таких как кишечник, кост­ная ткань, почки, и в ряде других органов и тканей: коже, мозге, гипофизе, половых, молоч­ных, паращитовидных железах и др. Биологи­ческие эффекты кальцитриола реализуются че­рез взаимодействие его с рецепторами в ядре клеток, следствием чего является избирательная стимуляция процесса транскрипции ДНК, при­водящая к синтезу молекул матричной РНК и трансляции кальцийсвязывающих белков и гор­монов, регулирующих обмен Са²*. Витамин D не только влияет на процессы, непосредственно свя­занные с минеральным обменом, но также регу­лирует пролиферацию и дифференцировку раз­личных типов клеток, в том числе клеток им­мунной системы (макрофаги, Т- и В-лимфоци-ты). Активированные цитокинами макрофаги могут синтезировать кальцитриол, который уси­ливает их способность к завершению фагоцито­за.

Избыток витамина D, к которому особенно чувствительны дети, оказывает токсическое дей­ствие на организм. К наиболее вероятным при­чинам гипервитаминоза D относятся: продол­жительная передозировка или однократный при­ем токсической дозы витамина, активация по­чечного (при первичном гиперпаратиреозе) и внепочечного синтеза l,25-(OH)₂D₃ (в цитокинак-тивированных макрофагах при саркоидозе). Ги-первитаминоз D проявляется глубокими нару­шениями гомеостаза Са²⁺ и фосфатов, которые не способны корректироваться нейрогумораль-ными системами организма. При избытке вита­мина D развивается усиленная резорбция кост­ной ткани, которая не сопровождается соответ­ствующей реутилизацией минеральных веществ, так как подавлены процесс образования кости и ее минерализация, что не связано с влиянием паратиреоидного гормона (при гипервитаминозе активность паращитовидных желез снижена).

Остеопения, которая развивается в этих услови­ях, является результатом торможения дифферен-цировки хондроцитов, дефицита остеобластов и остеонекроза, приводящего к дезинтеграции ком­плекса органического матрикса и минерального компонента. Развиваются гиперкальциемия, ги-перкальциурия, отмечаются отложения трудно­растворимых солей (почечные конкременты, кальцификация почек, а также кровеносных сосудов, печени, легких, сердечной мышцы, сте­нок кишечника, приводящая к тяжелому и стой­кому нарушению функций этих органов), сни­жение активности щитовидной железы и гонад, мышечная ригидность, гипертензия. Наблюда­ются также неспецифические симптомы отрав­ления: тошнота, диарея, потеря аппетита, голов­ная боль, слабость. У детей гипервитаминоз D вызывает раннее зарастание родничков (с воз­можным формированием микроцефалии), пре­кращение роста скелета в длину, утолщение ди-афизов и эпифизов. Летальный исход при тяже­лом гипервитаминозе D может быть вызван по­чечной недостаточностью, сдавлением мозга, ацидозом и гиперкальциемическими аритмиями.

В эксперименте показано, что избыток вита­мина D и его метаболитов может оказывать пря­мое повреждающее действие на мембраны кле­ток, усиливая в них процессы перекисного окис­ления липидов.

К наследственным нарушениям обмена и фун­кций витамина D относятся витамин D-зависи-мый наследственный рахит I типа (дефект по­чечной lct-гидроксилазы) и витамин D-зависи-мый наследственный рахит II типа (дефект тка­невых рецепторов кальцитриола).

Наибольшее количество витамина D₃ содер­жится в продуктах животного происхождения -сливочном масле, желтке яиц, печени, рыбьем жире. Из растительных продуктов наиболее бо­гаты витамином D₂ растительные масла (подсол­нечное, оливковое и др.). Суточная потребность в витамине D для взрослых - 10 - 25 мкг.

Витамины группы Е

Важнейшие проявления недостаточности витаминов группы Е (токоферолы, антистериль­ный фактор, витамин размножения) у экспери­ментальных животных (крысы, кролики, соба­ки, кошки и др.) - нарушения эмбриогенеза и дегенеративные изменения репродуктивных ор­ганов, приводящие к стерильности. У самок про­цесс оплодотворения яйца не нарушен, но раз-

258