Какой витамин синтезируется в коже под действием ультрафиолетовых лучей

Витаминами называются незаменимые вещества, поступающие в организм человека с пищей. И только один является исключением – он продуцируется клетками эпидермиса под действием ультрафиолета, когда человек находится на солнце. Какой витамин может синтезировать кожа человека? Какие его функции?

Описание

Кожа человека может продуцировать витамин D. Он обеспечивает регуляцию уровня кальция и фосфора. Достаточное его количество в крови способствует правильному развитию костей скелета, предотвращает возникновение рахита и остеопороза, снижает заболеваемость диабетом, ОРЗ, ожирением.

Синтез витамина Д исследуется уже не менее 100 лет: с периода открытия некоторого жирорастворимого компонента, обнаруженного в составе рыбьего жира в 1913 г. Его влияние на лечение рахита было колоссально, что определило рыбий жир как панацею и стимулировало дальнейшее изучение неизвестного химического соединения.

Классификация определяет витамин D как жирорастворимый, но фактически он представляет собой прогормональный стероид. Он синтезируется в слоях эпидермиса из провитаминов, основная часть которых образуется из присутствующего в организме холистерина (7-дегидрохолистерина), предшественника холекальциферола, частично экстрагируется из пищи (эрготерин, стигматерин и ситостерин). В виде гормона действует активная производная витамина D − 1,25 диоксихолекальциферол, или по-другому кальцитриол, который синтезируется почками из произведенных в коже или же поступивших с пищей провитаминов.

В составе витамина D насчитывается 6 форм стеаринов. Основную физиологическую роль играют 2 из них:

• D2 (эргокальциферол). Синтезируется в растениях. Человек получает его при употреблении в пищу грибов, молока, рыбы, всасывается данное соединение в кишечнике при участии желчных ферментов. При нарушении продукции желчи ухудшается и всасываемость витамина.
• D3 (холекальциферол). Продуцируется человеческим эпидермисом из дегидрохолестерола при участии ультрафиолетового света.

Это идентичные вещества, внешне представляют собой белые кристаллы, хорошо растворимые в органических растворителях и жире, стабильные при воздействии высоких температур. Форма D3 более значима для организма, чем D2, однако часто понятия обобщают и упоминают витамин D в общем. Оба они расцениваются как эквивалентные и взаимозаменяемые.

Научно подтверждено, что витамин D оказывает свое действие только после связывания с рецепторами-мишенями. Подобные VDR-рецепторы присутствуют во многих тканях тела человека (легких, клетках иммунной системы, половых железах).

Функции

Специфическим эффектом такого химического соединения, как Витамин D, является поддержание уровня кальция в сыворотке крови, регуляция абсорбции кальция и фосфора из кишечника или же из костной ткани. Он способствует накоплению первого макроэлемента в костях, тем самым предупреждая их размягчение.

Витамин D представляет собой своеобразную «сигнальную кнопку», которая запускает физиологическую реакцию на изменение уровня кальция в кровяном русле. В кишечнике он стимулирует производство белкового носителя макроэлемента, а в почечной ткани и мышцах стимулирует реабсорбцию ионов Са++.

Накапливается все больше доказательств того, что помимо классической скелетной, 1,25 диоксихолекальциферол выполняет еще массу других функций:

• Он стимулирует выработку макрофагами действующего вещества – кателицидина, имеющего противовирусные, антибактериальные и противогрибковые свойства.
• Регулирует деление и дифференциацию иммунных клеток.
• Управляет процессом создания кожного антибактериального барьера, врожденного иммунного кожного ответа на атаку микроорганизмами извне.

Большое количество VDR-рецепторов было обнаружено в головном мозгу, особенно в отделах, отвечающих за когнитивные свойства (таламус, кора). Была выявлена пропорциональная зависимость вероятности формирования когнитивных нарушений от уровня активной формы витамина D в крови. Особенно это касается людей преклонного возраста, у которых по данной причине повышается возможность развития болезни Альцгеймера, старческого слабоумия, депрессии. Кроме того, с возрастом способность кожи к синтезу холекальциферола значительно снижается, что может привести к гиповитаминозу D.

Препараты холекальциферола включены в терапевтический курс лечения рассеянного склероза, так как данное химическое соединение участвует в регенерации защитных оболочек нервных волокон.

Немаловажен вклад кальцитриола в репродуктивную функцию. Он участвует в связывании эмбриона и эндометрия. Кроме того, витаминные рецепторы присутствуют в яичниках, маточных трубах, плаценте. На этапе планирования беременности и при бесплодии немаловажно выявление и коррекция возможного недостатка витамина D.

Была научно подтверждена причинно-следственная связь между уровнем витамина D в организме и нарушениями секреции инсулина, вероятностью развития сахарного диабета 2 типа, ожирения, артериальной гипертензии, инфаркта миокарда.

«Некальциевые» эффекты витамина D также заключаются в угнетении деления клеток, стимуляции клеточной дифференцировки. Витамин Д в коже активно участвует в процессе обновления ее клеточных элементов, формировании рогового слоя, одновременно подавляя гиперпролиферацию. Играет он также определенную роль в развитии некоторых видов карцином, аутоиммунных патологий.

Количество витамина в норме

Количество витамина D измеряется в микрограммах (мкг) или международных единицах (МЕ):

У беременных и кормящих женщин показатели суточной нормы выше.

Учитывая множество некальциемических функций данного соединения, средние дозы, вероятно, будут в будущем пересмотрены. Кроме того, в мире определяется повсеместный гиповитаминоз D, связанный с экологической обстановкой и снижением качества жизни.

Источники

Существует 3 известных источника витамина D: пища, специальные пищевые добавки и УФ-излучение. Рассмотрим их более подробно.

Ультрафиолет

Еще в середине 17-го века ученый Глиссон отмечал, что заболеваемость рахитом среди детей (младенцев) фермеров значительно выше в высокогорных районах. Они большую часть времени не видят солнца, находятся в помещении, прячась от дождливой и холодной погоды. При этом в питании они получали достаточное количество сливочного масла, молока и мяса.

Почти все люди восполняют запасы витамина D (более 90 %) за счет воздействия ультрафиолета. Под действием УФ излучения происходят следующие реакции:

1. В эпидермисе превитамин D3 переходит в провитамин D3.
2. Дальше посредством термоизомеризации он превращается в холекальциферол (форму D3) и поступает в сосуды кожи и общее кровяное русло.

Эффективная длина волны, под действием которой в человеческом эпидермисе происходит данный процесс, охватывает спектральный диапазон 255–330 нм со средним значением 295 нм.

Интересно, что такие лучи достигают поверхности Земли как раз в тот период времени, когда загорать специалисты не рекомендуют (с 11.00 до 15.00). Однако пребывания на открытом солнце всего 15–20 мин достаточно, чтобы в коже синтезировалось 250 мкг витамина холекальциферол (субэритемное количество). При условии достаточного объёма ультрафиолета потребности организма в данном химическом соединении перекрываются полностью.

Развитие авитаминоза D – явление нечастое. Подвержены ему в основном жители крайнего Севера, где в течение долгих месяцев длится полярная ночь или же младенцы. В основном авитаминой развивается в осенне-зимний период.

Выработка холекальциферола зависит от определенных факторов:

• Экологическая обстановка. Она в значительной мере влияет на объем солнечных лучей, достигающих человеческой кожи. Это особенно ощутимо в мегаполисах. Туман, короткая продолжительность светового дня также имеют значение.
• УФ-спектр излучения не проникает через стекло. Слой солнцезащитных очков также имеет свойство задерживать ультрафиолет.
• Солнцезащитные кремы с фактором больше 8 и одежда снижают влияние лучей солнца «на подходе» к телу.
• Широта и время суток также меняют интенсивность солнечного излучения. Например, необходимую дозу ультрафиолета можно получить в экваториальных широтах в любое время года, тогда как в умеренных − только летом.
• Окрашивающий кожу пигмент меланин, состоящий из аминокислот и меди, снижает степень воздействия УФ-лучей. Соответственно в коже африканцев (тип 6) вырабатывается в 6 раз меньше витамина D, чем в светлой коже (тип 1).

Чем старше человек, тем ниже способность его кожи к синтезу холекальциферола.

Питание

Продукты питания являются лишь второстепенным источником витамина D, так как наш рацион, какой бы он ни был, почти всегда беден на его содержание.

Данное химическое соединение присутствует в молоке, рыбьем жире, яйцах, крапиве, петрушке. Однако как показывает практика, даже вышеперечисленные продукты могут содержать лишь незначительные количества данного соединения и такие дозы не способны ликвидировать потребность человека:

Пищевые добавки

Во многих странах в рацион питания включают продукты, искусственно обогащенные витамином D: соки, крупы, хлеб, молоко и его производные. Кроме того, существует ряд медицинских препаратов, в состав которых входит витамин D (поливитаминные комплексы и пищевые добавки). Принимать такое средство нужно только по рекомендации специалиста.

Выпускаются пищевые добавки в виде суспензий, капсул, таблеток (например, Кальцефедиол, Эргокальциферол, Холекальциферол). Совмещать прием таких препаратов с активным пребыванием на солнце не желательно – возможно развитие симптомов гипервитаминоза (токсикоз, жажда, запоры, снижение массы тела).

Важно то, что недостаток витамина D нельзя восполнить моментально, это длительный и непростой процесс. Поэтому не доводите дело до крайности, не пренебрегайте солнечными ваннами и прогулками на свежем воздухе. Помните, что оконное стекло и стены – непреодолимая преграда для ультрафиолета.

Загрузка…

И в темные и холодные зимние месяцы, когда так мало солнца и простудные и вирусные заболевания поджидают за каждым углом, и в жаркие солнечные летние, когда так легко сгореть на обжигающем солнце, важнейшим фактором для поддержания иммунитета  является высокий уровень витамина Д в организме, который напрямую зависит от количества  получаемого ультрафиолетового излучения. На эту тему сейчас проводятся многочисленные исследования, которые зачастую опровергают данные, которые раньше считались непреложными фактами и в результате даются рекомендации часто прямо противоположные тем, которые давались раньше. Вы, наверное, слышали некоторые расплывчатые советы, например бывать на солнце  «несколько минут каждый день.» Но они являются слишком общими и неопределенными, чтобы быть полезными. Количество солнца, которое  нужно, чтобы удовлетворить потребности в витамине Д сильно варьируется в зависимости от вашего местоположения, типа кожи, времени года, времени суток, и даже атмосферных условий.
Мифы о загаре:
1. Загорать Лучше всего до 12 дня и после 15 вечера.
2. Для поддержания необходимого уровня витамина Д в организме достаточно подставлять солнцу руки и лицо 2-3 раза в неделю по 5-15 минут в течение летних месяцев.
3. Выходя на солнце необходимо всегда использовать солнцезащитный крем.
4. С помощью любого солярия можно набрать недостающего витамин Д в зимний период.

1. Загорать лучше всего до 12 дня и после 15 вечера.
Оптимальное время пребывания на солнце для производства витамина Д, насколько это возможно, в районе полудня, примерно между 11:00 утра и 3:00 вечера.

Дело в том, что  область ультрафиолетового излучения включает волны различного диапазона, которые условно делится на три группы:

УФ-А (UVA) (315–400 нм)

УФ-В (UVB) (280–315 нм)

УФ-С (UVC) (100–280 нм)

Лучи УФ-А и УФ-В в состоянии пройти через озоновый слой, чтобы достичь нашей кожи, но они значительно отличаются, когда дело доходит до их индивидуальных особенностей.

UVB лучи:

• Отвечают за запуск производства витамина Д в коже.

• Являются причиной загара.

• Не могут проникать через стекло или одежду.

• Активны только в определенные времена года и суток.

UVA лучи

• НЕ вызывать выработку витамина Д в коже.

• Не вызывают солнечные ожоги.

• Проникают в кожу глубже, чем UVB лучи и, следовательно, являются причиной преждевременного старения, изменения цвета, и морщин.

• Они способны проникать сквозь стекла и одежду, и активны в течение всего года весь день.

В период между 11:00 утра и 3:00 вечера достаточно короткого времени пребывания на солнце для получения витамина Д, потому что UVB лучи наиболее интенсивны именно в это время. Но нужно быть очень осторожным с временем пребывания на солнце. Помните, что достаточно такого воздействия, чтобы кожа стала слегка розового оттенка. У некоторых это займет несколько минут, а у кого-то может час и более, после чего только увеличиваются шансы сгореть, а этого, определенно, хотелось бы избежать. Дело в том, что тело может производить только ограниченное количество витамина Д в день. После того, как оно достигнет своего предела дальнейшее пребывание на солнце принесет только вред и ущерб для кожи.
Когда солнце идет вниз к горизонту, то UVB лучей отфильтровывается гораздо больше, чем опасных UVA. Так же, вполне возможно, что солнце в 9 утра или 5 вечера снизит уровень витамина  Д, так как есть данные, что  UVA его разрушают.
Таким образом  если вы хотите, выйти на солнце, чтобы оптимизировать производство витамина Д, и свести к минимуму риск злокачественной меланомы —  середина дня является  самым лучшим и безопасным временем.

2. Для поддержания необходимого уровня витамина Д в организме достаточно подставлять солнцу руки и лицо 2-3 раза в неделю по 5-15 минут в течение летних месяцев.
Принято считать, что большинству людей достаточно 15-минутного воздействия ультрафиолета для того, чтобы образовалось столько витамина Д в коже, сколько, согласно рекомендациям докторов, должно ежедневно вырабатываться для поддержания здоровья.
Однако, как только у вас появляется загар, то нужно провести на солнце гораздо больше времени. Если у вас темная кожа, то достижение точки равновесия может занять от двух до шести раз больше (до часа или двух), в зависимости от пигментации. Людям со светлой кожей лица. живущим довольно далеко от экватора (например, в Великобритании или на севере США, средней полосе России) необходимы по крайней мере три из 20-ти минутных сеансов в неделю, при ярком полуденном солнечном свете и с минимумом одежды. Темнокожий человек, конечно, должен быть на солнце значительно больше, и чаще, чтобы получить тот же эффект.

Эта информация только начинает проникать через средства массовой информации, так что важно подчеркнуть этот момент.

3. Выходя на солнце необходимо всегда использовать солнцезащитный крем.
Имейте в виду, что использование солнцезащитного крема в значительной степени сводит на нет ваши усилия метаболизировать достаточное количество витамина Д. Желательно убедиться, что у вас нет дефицита витамина Д, прежде чем прибегать к солнцезащитным кремам любого рода.

Но, если вы действительно нуждаетесь в некоторой форме защиты, когда  находитесь  на солнце в течение длительных периодов времени, лучше использовать легкую одежду, чтобы покрыть открытые участки, или искать более безопасные, натуральные солнцезащитные средства, которые не содержат нефтепродукты.
Также важно запомнить, что если вы используете солнце или безопасный солярий чтобы получить витамин Д, то нужно учитывать, что, для того, чтобы  витамин Д полностью перешел с поверхности кожи в кровоток нужно около 48 часов, и вы можете легко смыть его с мылом и водой. Таким образом, имеет смысл ограничится минимальными гигиеническими процедурами по крайней мере в течение 48 часов, чтобы весь витамин Д был поглощен. Как это ни странно звучит, мытье может свести на нет все ваши усилия.

4. С помощью любого солярия можно набрать недостающий витамин Д в зимний период.
В зимнее время года многие используют солярий, чтобы подготовить кожу к летнему солнцу, поддержать уровень витамина Д, избежать зимней депрессии, да и просто для красоты. Если кто-то делает это в коммерческом месте, помните, что желательно спросить владельцев о том, какие лампы они используют. Есть солярии, в которых используют и UVA и UVB излучения в разных пропорциях, а в некоторых только UVA. Как было отмечено выше, для производства витамина Д необходимо  UVB излучение. На натуральном солнце соотношение UVA и UVB  составляет примерно 2,5-5,0% UVB, соответственно находиться в солярии с  5% UVB и 95% UVA  это примерно тоже самое, как если бы вы находились на ярком солнечном свете в середине дня и  этого достаточно, чтобы получить нужную дозу UVB излучения, а следовательно и витамина Д.

В последние годы  становится все более очевидно, что даже учитывая рекомендации ученых и медиков не так уж просто понять, какие меры необходимо принимать, чтобы. с одной стороны из-за излишней осторожности не обделять себя тем, что требуется организму для поддержания хорошего самочуствия, а с другой не навредить себе, пренебрегая опасными факторами.
Точные данные, которые компания OpenWeatherMap поставляет на IT-рынок используя самые современные технологии (например Big Data) могут быть и, во многих сферах уже являются, основой для продуктов, которые могут помочь людям получать точные прогнозы и рекомендации, чтобы сохранить и защитить свое здоровье.