วิตามินดี (25(OH)D) เป็นวิตามินประเภทที่ละลายในไขมันเหมือนกับวิตามินอี เอ และเค ทำหน้าที่สำคัญทีเกี่ยวข้องกับการเสริมสร้างแคลเซียมในกระดูก และฟัน รวมถึงกระตุ้นการทำงานของเนื้อเยื่อในร่างกายต่างๆ
วิตามินดี (25(OH)D) มีชื่อทางเคมี 1,25-dihydroxyvitamin D (1,25(OH)2D หรือ calcitriol) ที่มีความสัมพันธ์กับต่อมพาราไทรอยด์ในการสังเคราะห์ฮอร์โมนที่เกี่ยวข้อง กับการรักษาสมดุลของแคลเซียม และฟอสฟอรัสในร่างกาย
วิตามินดี จัดเป็นสารเสตรียรอยด์ฮอร์โมนชนิดหนึ่ง ออกฤทธิ์ได้ดีในรูปแคลซิไทรออล 25(OH)2D3 ที่ประกอบด้วย A ring, B ring, Bicycle CD และโซ่ด้านข้างที่สามารถแทนที่ด้วยหมู่อื่นได้
ประวัติวิตามินดี
ปี ค.ศ. 1650 Glisson, DeBoot, และ Whistler มีการพบโรคกระดูกที่มีความผิดรูปของแขน ขา หัวโต และมีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรง ในแถบเมืองอุตสาหกรรมของอังกฤษ และยุโรปตอนเหนือ ซึ่งตอนนั้น เรียกโรคนี้ว่า โรคกระดูกอ่อน (rickets) หรือ English disease
ปี ค.ศ. 1822 Sniadecki ได้ให้ข้อสังเกตว่า สาเหตุที่ทำให้เด็กมีความผิดปกติของกระดูกน่าจะมาจากการไม่ได้รับแสงอาทิตย์
ในปี ค.ศ. 1918 Mellanby ได้ทดลองทำให้สุนัขเป็นโรคกระดูกอ่อนด้วยการให้อาหารที่ขาดโภชนาการที่เพียงพอ และทำการรักษาด้วยการให้อาหารที่อุดมด้วยวิตามินเอจนได้ผลการรักษาที่ดีขึ้น ดังนั้น เขาจึงสรุปว่าวิตามินเอช่วยรักษาโรคกระดูกได้
ปี ค.ศ. 1922 McColum ได้ทดลองให้วิตามินเอในอาหารอื่นที่ไม่ใช่น้ำมันตับปลา ผลปรากฏว่า อาหารดังกล่าวที่มีวิตามินเอไม่สามารถรักษาโรคกระดูกได้ จึงได้ทำทดลองกำจัดวิตามินเอออกจากน้ำมันตับปลาด้วยการอบให้ความร้อน แล้วนำน้ำมันตับปลาส่วนที่เหลือมารักษาโรคกระดูกในสุนัข ผลปรากฏว่า น้ำมันที่กำจัดวิตามินเอออกไปแล้วสามารถรักษาโรคดังกล่าวได้ เขาจึงสรุปได้ว่า น่าจะมีสารชนิดหนึ่งที่ไม่ใช่วิตามินเอที่มีผลต่อการรักษาโรคกระดูกได้ เขาจึงตั้งชื่อสารชนิดนี้ว่า วิตามินดี “vitamin D”
ปี ค.ศ. 1935 มีการสกัดวิตามินดีได้ครั้งแรก โดย Windaus ซึ่งพบว่ามีมากกว่า 20 ชนิด
ชนิดวิตามินดี
1. วิตามินดี 2 (vitamin D2) หรือ ออร์โกแคลซิเฟอรอล (ergocalciferol) หรือ แคลซิฟีรอล (calciferor) ที่เปลี่ยนได้มาจากสารเออร์โกสเตอรอล (Ergosterol) ที่สัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลต ในช่วงความถี่ 230 นาโนเมตร (nm) ซึ่งส่วนมากพบได้ในพืช และเมล็ดธััญพืช
2. วิตามินดี 3 หรือ โคเลแคลซิฟีรอล (Cholecalciferol) ในอาหารส่วนมากพบได้ในปลาชนิดต่างๆ และพบในเซลล์ของสัตว์ และมนุษย์ ที่ได้จากการเปลี่ยนของสาร 7 dehydrocholesterol ในผิวหนังหลังการสัมผัสแสงอัลตราไวโอเลตในช่วงความถี่ 275-300 นาโนเมตร (nm)
หน้าที่ และสรรพคุณวิตามินดี
1. วิตามินดีเป็นสารสำคัญในการควบคุมหลั่งฮอรโ์มนพาราธัยรอยด์ที่เกี่ยวข้องกับสมดุลแคลเซียม และฟอสฟอรัสในร่างกาย ช่วยให้มีการดูดซึมแคลเซียม และฟอสฟอรัสในลำไส้เข้าสู่กระแสเลือด
2. วิตามินดีช่วยกระตุ้นให้มีการหลั่งแคลเซียมออกจากผิวกระดูกไปยังกระแสเลือด และมีบทบาทสำคัญในการเสริมสร้างกระดูก และสะสมแคลเซียม และฟอสฟอรัสในกระดูก
3. วิตามินดีช่วยกระตุ้นการสังเคราะห์สารที่จำเป็นในการสร้างคลอลาเจน และเกี่ยวข้องกับการใช้คาร์โบไฮเดรต
4. วิตามินดีจำเป็นในการทำงานของระบบประสาท ช่วยส่งเสริมการทำงานของระบบกล้ามเนื้อ การเต้นของหัวใจ และการแข็งตัวของเลือด ซึ่งมีความสัมพันธ์กับสมดุล และการใช้แคลเซียม และฟอสฟอรัสในร่างกาย
ผลการขาดวิตามินดี
1. ภาวะหัวใจล้มเหลว
หากร่างกายขาดวิตามินดีจะทำให้แคลเซียมในกระแสเลือดลดลง และกระตุ้นให้ร่างกายหลั่งฮอร์โ์มนพาราไทรอยด์เพิ่มขึ้น เกิดภาวะต่อมไทรอยด์ทำงานมากเกินไปทำให้มีแคลเซียมในเลือดสูงขึ้นมากซึ่งจะส่งผลต่อการควบคุมความดันโลหิต ซึ่งมาจาก 2 สาเหตุ คือ
1.1 การขาดวิตามินดีมีส่วนทำให้เกิดภาวะหัวใจล้มเหลว เนื่องจากการแลกเปลี่ยนแคลเซียมในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อหัวใจมีความผิดปกติ และมีแคลเซียมอยู่น้อยมาก ส่งผลให้การทำงาน และการบีบตัวของกล้ามเนื้อหัวใจที่ลดลง
1.2 การขาดวิตามินดีทำให้กระตุ้นระบบเรนินแอนจิโอเทนซินฮอร์โมน และกระตุ้นให้มีการผลิตฮอร์โมนพาราธัยรอยด์สูงขึ้น ส่งผลต่อความดันโลหิตสูงขึ้น นอกจากนั้น ยังทำให้เกิดภาวะคั่งของน้ำ และเกลือแร่ในเนื้อเยื่อหัวใจ จนเกิดภาวะหัวใจล้มเหลวตามมา
2. การผิดรูป และภาวะกระดูกพรุน
การขาดวิตามินดีในวัยเด็กอาจส่งผลทำให้ร่างกายเจริญเติบโตผิดปกติ และกระดูกมีลักษณะผิดปกติ กระดูกเปราะบาง และแตกหักง่าย
การขาดวิตามินดีในวัยผู้ใหญ่จะทำให้เกิดภาวะกระดูกบาง และโรคกระดูกพรุน รวมถึงมีอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงตามมา
แหล่งวิตามินดี
ร่างกายจะได้รับวิตามินดีจาก 2 แหล่ง คือ การสังเคราะห์ของร่างกายจากแสงแดดประมาณ 80% และจากอาหารประมาณ 10-20% ซึ่งเราสามารถควบคุมระดับวิตามินดีในร่างกายได้ 3 ทาง คือ การได้รับปริมาณแสงแดดผ่านทางผิวหนัง การรับประทานอาหาร และการรับประทานอาหารเสริมหรือยาเม็ดวิตามินดี
1. การสังเคราะห์จากร่างกาย
บริเวณผิวหนังในชั้น กรานูโลซัม จะมีสาร 7-dehydrocholesterol ที่เมื่อสัมผัสแสงแดด หรือได้รับรังสี ultraviolet B (UVB : 290 – 315 nm) ก็จะเปลี่ยนเป็น previtamin D3 และ vitamin D3 ตามลำดับ หากระดับ vitamin D3 บริเวณผิวหนังมีมากเกินไป จะถูกรังสี UVB จากแสงแดด เปลี่ยนให้เป็น inactive photoproducts เพื่อรักษาระดับสมดุลวิตามินดี 3 ในร่างกาย
ดังนั้น แสงแดดจึงมีผลต่อความดันโลหิตได้ในทางอ้อม จากกลไกการสังเคราะห์ และรักษาสมดุลวิตามินดีที่สัมผัสจากแสงแดด แล้วมีผลต่อการทำงานของฮอร์โมนพาราธัยรอยด์นั่นเอง
2. อาหาร
การได้รับวิตามินจากภายนอกถือเป็นแหล่งสำคัญอีกแหล่ง ซึ่งได้แก่ อาหารที่อุดมไปด้วยวิตามินดีชนิดต่างๆ เช่น ปลาแซลมอน, ปลาทู, ปลาทูน่า, ปลาแมคเคอเร็ล, ปลาซาดีน, น้ำมันตับปลา, ไข่, เห็ดหอม, นม, โยเกิร์ต, และเมล็ดธัญพืช ซึ่งอาหารจำพวกเนื้อสัตว์มักจะเป็น vitamin D3 (cholecalciferol) ส่วนอาหารจากพืชมักจะเป็น vitamin D2 (ergocalciferol)
3. ยา และอาหารเสริม
การได้รับวิตามินดีจากยา ควรได้รับในปริมาณที่เหมาะสม หากรับประทานวิตามินดีมากเกินขนาด ก็อาจทำให้มีระดับวิตามินดีมากจนเกิดพิษได้ จากการดูดซึมแคลเซียมในลำไส้มากเกินไป
วิตามินดีที่อยู่ในรูปของยา และอาหารเสริมมีหลายชนิด ทั้งในรูปเม็ด และน้ำมันในแคปซูล ได้แก่ calcitriol 0.25 ไมโครกรัม/เม็ด, alfacalcidol (1-α-hydroxyvit D3), vitamin D2 (ergocalciferol) 20,000 IU/แคปซูล และ multivitamin (400 IU)
วิตามินดีในร่างกาย
เมื่อร่างกายได้รับวิตามินดีจากแหล่งต่างๆ ร่างกายจะถูกเปลี่ยนเป็น 25-hydroxyvitamin D ที่บริเวณตับ และจะถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูป active form คือ 1,25-dihydroxyvitamin D ที่บริเวณไต
สาเหตุร่างกายขาดวิตามินดี
1. ผิวหนังสังเคราะห์วิตามินดีลดลง
– การดูดซึมรังสี ultraviolet B จากแสงแดดลดลงจากการใช้ครีมกันแดด รวมถึงผู้ที่มีสีผิวคล้ำ มีโอกาสทำให้ลดการสังเคราะห์วิตามินดีจากแสงแดดได้น้อยลงเช่นกัน
– เซลล์ผิวหนังเสื่อมจากวัยชราที่มีสาร 7-dehydrocholesterol น้อยลง รวมถึงสาเหตุจากการทำ skin grafts
2. ภาวะโรค
– โรคบางอย่างมีผลต่อการดูดซึมแร่ธาตุได้น้อยลง เช่น โรคท้องร่วง เป็นต้น
– โรคตับ และโรคไตวายเรื้อรังมีส่วนทำให้ร่างกายสร้าง 25-hydroxyvitamin D ไม่เพียงพอ
– โรคอ้วน มักเกิดการสะสมวิตามินดีในไขมัน ทำให้วิตามินดีที่สามารถดึงมาใช้ได้ลดลง
3. การใช้ยาบางชนิด
ยาบางชนิดมีผลขัดขวางการดูดซึมแร่ธาตุ เช่น ยากันชัก, ยารักษาโรคเอดส์ ยาที่ลดการดูดซึมไขมัน เป็นต้น
4. อาหาร
การรับประทานอาหารบางชนิดที่ไม่มีวิตามินดีหรือมีวิตามินดีน้อย มักเพิ่มความเสี่ยงต่อร่างกายขาดวิตามินดี เช่น อาหารจำพวกแป้ง และขนมปัง