一、維生素D的的正常代謝和調(diào)節(jié)
維生素D是脂溶性維生素,現(xiàn)認(rèn)為它具有激素的性質(zhì),但其在未經(jīng)機(jī)體有關(guān)系統(tǒng)處理前,不論內(nèi)源性者(膽骨化醇),或從食物中攝取的D2和D3(麥角骨化醇),均不具生物活性,它們須在肝細(xì)胞骨先經(jīng)25-化酶系統(tǒng)作用,使其轉(zhuǎn)變?yōu)?5-羥基膽骨化醇[25-(OH)D3],再經(jīng)腎臟近曲小管細(xì)胞內(nèi)1-羥化酶系統(tǒng)作用,進(jìn)一步變?yōu)?,25-雙羥基膽骨化醇[1,256-(OH)2D3]方具有最強(qiáng)的抗佝僂病活性,其最后產(chǎn)物對(duì)鈣、磷的調(diào)節(jié)作用可高于25(OH)D3200倍,對(duì)骨鹽形成作用高100倍,25-(OH)D3和1,25-(OH)D3-生成后,反過來可抑制各酶系統(tǒng),使其在體內(nèi)保持動(dòng)態(tài)平衡。
腎臟中1,25-(OH)2D3的生成受血清鈣、磷濃度及狀旁腺素、降鈣素的調(diào)節(jié), 低血鈣時(shí)甲狀旁腺素分泌增加并抑制降鈣素的分泌,從而促進(jìn)1,25-(OH)2D3的生成;高血鈣則相反。高血磷和降鈣素均抑制裁5-(OH)D3轉(zhuǎn)變?yōu)?,25-(OH)2D3,而使其轉(zhuǎn)變?yōu)?4,25-雙羥基膽骨化醇[24,25(OH)2D3],后者升高血鈣的作用甚少。
二、1,25-(OH)2D3的主要生理功能
。ㄒ)促進(jìn)腸道鈣、磷吸收
。ǘ)促進(jìn)腎小管對(duì)鈣、磷的重吸收
(三)促進(jìn)成骨細(xì)胞功能,使血中鈣、磷向骨質(zhì)生長部位沉著,形成新骨;也促進(jìn)破骨細(xì)胞活動(dòng),使舊骨中骨鹽溶介,運(yùn)到血中的鈣、磷增加,從而使細(xì)胞外液中鈣、磷濃度增高。
三、維生素D缺乏性佝僂病(Vitamin D deficiency Rikets)
維生素D缺乏性佝僂病是常見的兒童營養(yǎng)缺乏癥。由于缺乏維生素D,引起全身鈣、磷代謝失常和以骨骼改變?yōu)橹鞯囊幌盗凶兓。?yán)重者致骨骼畸形,影響小兒正常生長發(fā)育,并使機(jī)體抵抗力降低,免疫球蛋白減少,易并發(fā)各種感染,且使其病情加重,病程延長,應(yīng)積極防治。
由于兒保工作的大力開展,目前,重度佝僂病在我國已顯著減少,但隨著工業(yè)的發(fā)展,城市空氣污染,房屋建筑密集,農(nóng)村中予防工作尚未完全普及,輕、中度佝僂病的發(fā)病率仍然較高,北方遠(yuǎn)高于南方。
(一)病因
1.日光照射不足 天然食物供應(yīng)的維生素D是遠(yuǎn)不能滿足人體需要的,體內(nèi)維生素D的主要來源是皮膚內(nèi)7-脫氫膽固醇經(jīng)紫外線照射內(nèi)生合成。一般情況下每日接受日光照射二小時(shí)以上,佝僂病的發(fā)病率則明顯減少,但日光中的紫外線經(jīng)常被塵埃、煤煙、衣服或普通玻璃所遮擋或吸收,影響其作用。地理環(huán)境(如雨霧多地區(qū)、北方地區(qū))及季節(jié)(冬、春)與紫外線對(duì)地面的照射量影響也很大。寒冷季節(jié)長,日照時(shí)間短,戶外活動(dòng)少的地區(qū),小兒佝僂病發(fā)病率明顯增高。
2.維生素D及鈣、磷攝入不足 人體日常大約每日需400~800國際單位維生素D,但嬰兒每天從人乳、牛乳、蛋黃、肝等食物中得到的維生素D很小超過100IU,人乳中含維生素D0.4~10.0UI/d1,牛乳含0.3~4.0IU/d1,各類水果和蔬菜中含量也極少,遠(yuǎn)不能滿足正常需要,因此必須于生后第二個(gè)月起另外添加維生素D,若未及時(shí)添加則很易造成不足。淀粉類食物含鈣量不足,且含植酸較多,后者可與鈣、磷結(jié)合成難溶性復(fù)合物而阻礙鈣磷的吸收;牛乳中比例為1.2:1,不利于吸收(最適吸收比例為2:1),故人工喂養(yǎng)兒佝僂病發(fā)病率較高。
3.維生素D及鈣、磷吸收障礙 小兒膽汁瘀積癥、膽總管擴(kuò)張、難治性腹瀉、脂肪瀉、慢性呼吸道感染,腸道脂質(zhì)吸收障礙均可影響維生素D和鈣、磷的吸收。
4.其它 肝和腎是活化維生素D的主要器官,有病時(shí)可直接影響維生素D的正常代謝,如嬰兒肝炎綜合征,肝內(nèi)膽道閉鎖等。
抗癲癇藥物能縮短維生素D半衰期,激發(fā)肝細(xì)胞微立體氧化酶系統(tǒng),使各種類固醇激素分介代謝增強(qiáng),25-(OH)D3分介代謝也增加,導(dǎo)致1,25(OH)2D3生成不足,腸道鈣吸收障礙而引起佝僂病。
骨骼生長速度與維生素和鈣、磷需要成正比,生長快,需要量大,相對(duì)供應(yīng)不足;未成熟幾體內(nèi)維生素D及鈣、磷貯存不足(胎兒鈣貯備70-80%在胎齡28周后從母體獲得),故2歲以下小兒,尤其是旱產(chǎn)兒,佝僂病發(fā)病率較其它小兒為多。極小未成熟兒由于維生素D需要量大,再加腎1-羥化酶活性障礙,佝僂病發(fā)病充滿可高達(dá)59.2%,且往往用一般劑量維生素D3不能達(dá)到預(yù)防目的,需給予1a-OH-D3來預(yù)防和治療。
。ǘ)發(fā)病機(jī)理
維生素D缺乏時(shí),腸道鈣、磷吸收減少,血中鈣、磷下降。血鈣降低剌激甲狀旁腺激素(PTH)分泌增加,加速舊骨吸收,骨鹽溶介,釋放出鈣、磷,使血鈣得到補(bǔ)償,維持在正;蚪咏K;同時(shí)大量的磷經(jīng)腎排出,使血磷降低,鈣磷乘積下降,當(dāng)鈣磷沉積降至40以下時(shí),骨鹽不能有效地沉積,致使骨樣組織增生,骨質(zhì)脫鈣,鹼性磷酸酶分泌增多,臨床上產(chǎn)生一系列骨骼癥狀和血生化改變。(見圖3-1)。
血磷是體內(nèi)代謝過程中不可缺少的物質(zhì),血磷減少致使代謝緩慢,致中間代謝產(chǎn)物堆積,造成代謝性酸中毒,后者又加重代謝紊亂,剌激甲狀旁腺分泌PTH,形成惡性循環(huán)。www.med126.com
。ㄈ)病理
骨發(fā)生有二種方式:膜內(nèi)成骨,顱骨、面骨等扁骨屬此方式;軟骨內(nèi)成骨,長骨、短骨,不規(guī)則骨屬此方式。上述二種不同的成骨方式具有相似的成骨過程,均由間充質(zhì)細(xì)胞先分化成骨細(xì)胞,成骨細(xì)胞及其所分沁的基質(zhì)與纖維組成類骨組織,鈣鹽沉著于內(nèi),使類骨間質(zhì)成為骨間質(zhì),成骨細(xì)胞失去分泌作用成為骨細(xì)胞。
佝僂病的主要病理改是骨樣組織增生,骨基質(zhì)鈣化不良。正常嬰兒在其骨干與骨骺之
圖3-1 佝僂病及嬰兒手足搐搦癥發(fā)病機(jī)理圖
間有一條軟骨帶,稱為“骺板”,在骨骼的末端,軟骨細(xì)胞迅速生長(增殖帶),而在骨干端成熟軟骨細(xì)胞整齊排列成柱狀,成骨細(xì)胞放出磷酸鈣而形成新骨。佝僂病時(shí),患者血磷或血鈣降低,鈣磷沉積于骨受阻,成骨作用發(fā)生障礙,長骨干骺端骺軟骨中,成熟肥大的軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞不能正常鈣化,形成骨樣組織堆積于局部,致臨時(shí)鈣化帶增厚,骨骺膨大;長骨骨干由于骨質(zhì)脫鈣,骨皮質(zhì)為不堅(jiān)硬的骨樣組織代替,致骨干易彎曲畸形,甚至發(fā)生病理性骨折。顱骨則由于鈣化障礙而發(fā)生軟化,并由于骨樣組織在骨膜下堆積而致方顱和顱骨畸形(圖3-2)。
圖3-2正常骨化和佝僂病時(shí)的變化