Рахит - заболевание растущей костной ткани, встречающееся у детей и подростков. Вызывается неспособностью хрящевой ткани усвоить кальций и увеличить твердость растущей кости. Если проблема недостаточной минерализации наступает в зрелом возрасте, развивается остеомаляция.
Рахит, вызываемый недостатком витамина D, наблюдается и при чрезмерно малом количестве ресурсов для выработки этого витамина. Реже встречается рахит, вызванный недостатком кальция и фосфора в потребляемой пище. Холекальциферол, или витамин D3, образуется в клетках кожи из холестерина под действием средневолнового ультрафиолетового излучения. УФ-лучи или рыбий жир были единственными известными источниками витамина D до начала XX века, когда был синтезирован эргокальциферол из облученных ультрафиолетом растительных стеринов.
Во время промышленной революции рахит принял масштаб эпидемии в районах наибольшего загрязнения воздуха фабричными выбросами, непропускающими излучение ультрафиолетового спектра. Поэтому рахит стал первым детским заболеванием, вызванным загрязнением окружающей среды.
Природное содержание витамина D наиболее высоко в жирных видах морской рыбы. В некоторых странах для предотвращения развития рахита или остеомаляции молоко обогащается витамином D: например, в США стандарт содержания витамина D в коровьем молоке - 400 МЕ/л. Грудное молоко содержит не более 20-40 МЕ/л. Поэтому младенцы, питающиеся лишь грудным молоком, находятся в группе риска поражения рахитом, тем более, если не получают витамины дополнительно или имеют более темную кожу, блокирующую приникновение УФ-лучей в кожу.
Рахит приводит к деформации скелета и невысокому росту в дальнейшем. У женщин изменение тазового комплекса в результате рахита может вызывать затруднения с рождением потомства. Тяжелый рахит часто приводит к проблемам с дыханием у детей.
Холекальциферол (то есть, витамин D3) образуется в клетках кожи из 5-дигидрохолестерина. Этот стерин в процессе превращения в витамин проходит две стадии гидроксилирования. Первая стадия проходит в печени по позиции 25, где образуется 25-гидроксихолекальциферол (кальцидиол), который циркулирует по плазме как наиболее распространённый промежуточный метаболит витамина D. Его высокое содержание свидетельствует о достаточном или превышенном количестве витамина D.
Вторая стадия гидроксилирования проходит в желудке по 1 позиции, где образуется кальцитриол (1,25-дигидроксихолекальциферол). Это вещество, циркулирующее в плазме в небольших количествах, является не витамином, но гормоном.
Кальцитриол участвует в регуляции кальциевого метаболизма:
- улучшает абсорбцию кальция и фосфора из ЖКТ
- увеличивает реабсорбцию фосфора в желудке
- вызывает выделение кальция и фосфора из костной ткани
- облегчает минерализацию хрящевой ткани
Результатом вышеуказанных действий является повышение концентрации кальция и фосфора во внеклеточной жидкости.
Из-за повышения их концентрации окостенение хряща, большей частью в его метафизарной части, ускоряется. Гормон паращитовидной железы (паратгормон) ослабляет первую стадию гидроксилирования в образовании витамина D.
Состояние дефицита витамина D характеризуется развитием гипокальциемии, которая стимулирует дополнительное выделение паратгормона. В свою очередь, фосфор продолжает усиленно выводиться из почек, ослабляя окостенение хрящевой ткани.
Чрезмерное выделение паратгормона приводит к таким же изменениям костной ткани, как и гиперпаратиреоз. В начале развития рахита, концентрация кальция в сыворотке крови уменьшается. После реакции паращитовидной железы, концентрация кальция возвращается к нормальным значениям, хотя концентрация фосфора остаётся низкой. Из-за этого щелочная фосфатаза проникает во внеклеточную жидкость, где её концентрация резко становится чрезмерно высокой.
Плохая усваиваемость жиров желудочно-кишечным трактом и заболевания печени и желудка также приводят к симптомам рахита, вызываемого малой питательностью пищи. Противосудорожные препараты (например, фенобарбитал, фенитоин) ускоряют метаболизм кальцидиола, что может привести к недостаточности и рахиту, особенно у детей, которые имеют темнопигментированную кожу, и тех, кто находятся в основном в помещении (например, дети не способны выходить из помещений сами).
Потребление кальция и витамина D особенно низко у детей, кормящихся веганской диетой, особенно если они придерживаются лактовеганской диеты. Необходим особенно тщательный контроль уровня содержания витамина D в их организме.
Также медицинские исследования подтвердили связь нарушений из-за повышенного фактора роста фибробластов-23 с рахитом.