Покровная система

Кожа и витамин D

Синтез витамина D под действием ультрафиолета.

Синтез витамина D в коже под действием УФ-лучей

Кожа, которая делает витамин

Витамин D — необычный витамин. Большинство витаминов организм получает только с пищей, а витамин D он способен вырабатывать сам — прямо в коже, под действием солнечного света. Именно поэтому его иногда называют «солнечным витамином». Кожа здесь работает не как барьер, а как настоящая «химическая лаборатория»: она запускает цепочку превращений, в конце которой получается вещество, необходимое для крепких костей и не только. Общее устройство кожи разобрано в обзоре кожи; здесь — о том, как она участвует в создании витамина D.

Строго говоря, витамин D — это не совсем витамин, а предшественник гормона (сигнального вещества, управляющего работой органов). В отличие от обычных витаминов, он проходит несколько стадий «дозревания» в разных органах и в итоге действует как гормон. Но по традиции его называют витамином, и мы будем придерживаться этого названия.

☀️

Зачем нужен витамин D. Его главная задача — помогать организму усваивать кальций и фосфор — минералы, из которых построены кости и зубы. Без витамина D кальций из пищи почти не всасывается в кишечнике, и кости слабеют. Кроме того, витамин D влияет на работу мышц, иммунной системы и многих других тканей — рецепторы (воспринимающие его белки) обнаружены почти во всех органах тела.

Как кожа создаёт витамин D

Образование витамина D — это цепочка из нескольких шагов, которая начинается в коже, а заканчивается в почках. Разберём её по порядку.

Шаг 1. Всё начинается в коже

В коже (в эпидермисе и дерме) содержится особое вещество — 7-дегидрохолестерин (производное холестерина). Когда на кожу попадает солнечный свет, а точнее — ультрафиолет типа B (сокращённо УФ-B, это часть невидимого солнечного излучения с определённой длиной волны), это вещество под действием энергии света превращается в превитамин D3, а затем — в витамин D3 (его научное название — холекальциферол). Так на первом шаге кожа буквально «ловит» солнечный свет и превращает его энергию в молекулу-заготовку витамина.

Шаг 2. Дозревание в печени

Витамин D3, образовавшийся в коже (а также поступивший с пищей), с кровью попадает в печень. Там он проходит первое химическое превращение и становится веществом кальцидиол (научное сокращение — 25(OH)D). Именно уровень кальцидиола измеряют в анализах крови, когда хотят узнать, достаточно ли в организме витамина D, — это его основная «запасная» форма.

Шаг 3. Активация в почках

Из печени кальцидиол с кровью поступает в почки, где происходит финальное превращение — в активную форму кальцитриол (научное сокращение — 1,25(OH)₂D). Кальцитриол — это уже полноценный гормон, который и выполняет все биологические задачи витамина D. Именно почки «включают» витамин, регулируя, сколько активной формы нужно организму в данный момент.

🔗

Три органа — одна цепочка. Запомнить путь витамина D просто: кожа → печень → почки. Кожа под солнцем создаёт заготовку (витамин D3), печень превращает её в запасную форму (кальцидиол), почки активируют в рабочий гормон (кальцитриол). Каждый орган делает свой шаг, и только вместе они дают готовый результат. Поэтому при болезнях печени или почек обмен витамина D тоже нарушается.

Что делает активный витамин D

Готовый гормон — кальцитриол — действует на несколько органов, и все его эффекты так или иначе связаны с кальцием.

В кишечнике витамин D усиливает всасывание кальция и фосфора из пищи. Это его главная задача: без витамина D организм усваивает лишь малую часть поступающего кальция.
В костях витамин D участвует в обмене кальция, помогая поддерживать их прочность. Он работает в связке с гормонами, управляющими костной тканью.
В почках витамин D способствует обратному всасыванию кальция, не давая ему теряться с мочой.

Помимо «костных» задач, у витамина D есть и другие роли: он влияет на работу иммунной системы, мышц, участвует в делении клеток. Рецепторы к витамину D найдены почти во всех тканях тела, и его недостаток отражается на многих системах.

🦴

Витамин D и кальций работают в паре. Можно есть много кальция, но без витамина D он почти не усвоится — как ключ без замка. И наоборот: витамин D без достаточного поступления кальция не даст костям нужного материала. Именно поэтому для здоровья костей важны оба: и солнечный свет (или добавки витамина D), и кальций в пище. О том, как устроены кости, — в разделе Опорно-двигательная система.

От чего зависит выработка витамина D

Сколько витамина D образуется в коже, зависит от многих условий. Понимание их объясняет, почему одни люди получают достаточно «солнечного витамина», а другие — нет.

Количество солнца. Главное условие — попадание на кожу ультрафиолета УФ-B. Зимой, в пасмурную погоду, в высоких широтах (далеко от экватора) солнце стоит низко, УФ-B почти не достигает земли — и выработка витамина резко падает.
Время суток и сезон. УФ-B больше всего в середине дня и летом. Утром, вечером и зимой его мало.
Цвет кожи. Пигмент меланин задерживает ультрафиолет (это его защитная функция). Поэтому у людей с тёмной кожей витамин D вырабатывается медленнее, и им нужно больше времени на солнце.
Возраст. С годами кожа производит витамин D менее эффективно — у пожилых людей его синтез снижен.
Одежда и солнцезащитный крем. Они защищают кожу от ультрафиолета — а заодно снижают и выработку витамина D. Это не повод отказываться от защиты: её роль в профилактике рака кожи важнее, а витамин D можно получить иначе (см. ниже).

🌍

Почему у северных народов светлая кожа. Считается, что светлая кожа исторически сложилась у народов, живущих далеко от экватора, именно потому, что она пропускает больше ультрафиолета и позволяет вырабатывать достаточно витамина D в условиях слабого солнца. Ближе к экватору, где солнца в избытке, преимущество получала тёмная кожа — она лучше защищает от избытка ультрафиолета. Так связь кожи и витамина D отразилась даже на облике человеческих популяций.

Другие источники витамина D

Солнце — не единственный путь. Витамин D можно получить и без него:

С пищей. Витамином D богаты жирная рыба (лосось, скумбрия, сельдь), рыбий жир, яичный желток, печень. В некоторых странах витамином D дополнительно обогащают продукты — молоко, крупы.
В виде добавок. Витамин D выпускают в виде капель и капсул. Это особенно важно для тех, кто мало бывает на солнце, живёт в северных регионах, а также для пожилых людей и младенцев. Дозировку должен подбирать врач.

Различают две формы витамина D в добавках и пище: D3 (холекальциферол — та же форма, что образуется в коже; она есть в продуктах животного происхождения) и D2 (эргокальциферол — растительного и грибного происхождения). Обе в организме проходят тот же путь дозревания через печень и почки.

Что происходит при нарушениях

И недостаток, и избыток витамина D вредны. Чаще встречается именно недостаток.

Рахит (у детей)

При нехватке витамина D у детей кальций плохо усваивается, и растущие кости размягчаются и деформируются — искривляются ноги, меняется форма грудной клетки. Это заболевание называется рахит. Именно из-за него когда-то детям массово давали рыбий жир.

Размягчение костей (остеомаляция) у взрослых

У взрослых нехватка витамина D ведёт к остеомаляции — размягчению костей из-за недостатка кальция в них. Кости становятся болезненными и слабыми, повышается риск переломов.

Дефицит витамина D

Скрытая нехватка витамина D широко распространена, особенно в северных странах и зимой. Она может проявляться усталостью, слабостью мышц, частыми простудами, а в долгосрочной перспективе — влиять на кости и общее состояние. Выявляется анализом крови (по уровню кальцидиола).

Избыток (передозировка)

Витамин D жирорастворим и может накапливаться, поэтому избыток (обычно от бесконтрольного приёма добавок, но не от солнца) опасен: в крови повышается кальций, что вредит почкам и сосудам. Именно поэтому дозировку добавок важно согласовывать с врачом.

🛡️

Солнцем витамин D не «передозировать». При долгом пребывании на солнце кожа сама прекращает избыточное образование витамина D: лишний превитамин разрушается тем же ультрафиолетом. Поэтому естественный синтез в коже безопасен в этом смысле. А вот злоупотребление добавками может привести к передозировке — и в этом разница между «солнечным» и «таблеточным» витамином D.

Связи с другими системами

Покровная система: синтез витамина D начинается в коже под действием ультрафиолета. Подробнее — в разделах Кожа и Эпидермис.
Опорно-двигательная система: главная задача витамина D — обеспечивать кости кальцием и поддерживать их прочность. Подробнее — в разделе Опорно-двигательная система.
Пищеварительная система: витамин D усиливает всасывание кальция и фосфора в кишечнике, а печень выполняет один из шагов его дозревания. Подробнее — в разделе Пищеварительная система.
Выделительная система: почки активируют витамин D в его рабочую форму и регулируют потери кальция с мочой. Подробнее — в разделе Выделительная система.
Эндокринная система: активный витамин D — это гормон, работающий в связке с другими гормонами обмена кальция. Подробнее — в разделе Эндокринная система.
Иммунная система: витамин D влияет на работу иммунных клеток; его недостаток связывают со снижением защиты. Подробнее — в разделе Иммунная система.

Таким образом, кожа — это отправная точка в создании витамина D. Под действием ультрафиолета УФ-B в ней из производного холестерина образуется витамин D3, который затем дозревает в печени (до кальцидиола) и активируется в почках (до кальцитриола — рабочего гормона). Готовый витамин D помогает усваивать кальций и фосфор, укрепляет кости, влияет на мышцы и иммунитет. Его выработка зависит от солнца, цвета кожи, возраста и сезона, а получить его можно также с пищей и добавками. И недостаток (рахит, остеомаляция), и избыток витамина D вредны — поэтому важен разумный баланс.

← Вернуться к «Покровная система»