營養(yǎng)學(xué)/維生素D缺乏病的發(fā)病情況和病因
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16.2.1 發(fā)病情況
維生素D缺乏病主要發(fā)生在受日光照射不足，并缺少食物維生素D來源的人群中，特別在嬰幼兒、家庭婦女和老年人當中更為多見。近年來，隨著維生素D代謝研究的進展，在臨床發(fā)現(xiàn)繼發(fā)性維生素D缺乏病也不少見。現(xiàn)在在一些經(jīng)濟發(fā)達的國家使用維生素D強化食品，雖然已使明顯的營養(yǎng)性維生素D缺乏病有了大幅度的下降，但潛在維生素D缺乏（特別是在老年人中間）仍相當普遍。另一方面，由于強化食品的廣泛使用，維生素D過多癥已經(jīng)成了令人擔(dān)心的問題。但就世界大多數(shù)地區(qū)來看，由于經(jīng)濟、技術(shù)、和文化水平的限制，維生素D缺乏病的發(fā)病率還相當高，溫帶地區(qū)國家小兒佝僂病的發(fā)病率在20～80%之間。根據(jù)大面積普查的資料，我國3歲以下兒童佝僂病的發(fā)病率約為20～30%，但某些寒冷地區(qū)也有達到80%左右的。對老年人的維生素D營養(yǎng)狀況現(xiàn)在還缺少大面積的調(diào)查資料，但從老年人的生活習(xí)慣、飲食營養(yǎng)、生理功能狀態(tài)及健康情況來看，維生素D缺乏病的存在同樣是不容忽視的。
維生素D缺乏雖然不直接威脅到生命，但由于鈣、磷代謝和骨骼生長發(fā)育的障礙發(fā)生的畸形和骨折，造成終身殘廢。并且維生素D缺乏往往是繼發(fā)各種疾病的誘因。老年人骨折與維生素D缺乏有很大的關(guān)系，近年來有人報道，股骨與頸骨骨折主要是由于維生素D缺乏；骨折的患者血漿25-（OH）D3 明顯地低于同年齡未骨折的人；組織學(xué)的檢查結(jié)果也表明股骨與頸骨骨折的人往往有骨軟化癥存在。所有這些都說明為了保護兒童、婦女和老年的健康，對于維生素D缺乏病的防治工作必需予以足夠的重視。
16.2.2 病因
佝僂病和骨軟化癥有其外在原因，也有機體的內(nèi)在因素。維生素D及鈣、磷代謝異常可發(fā)生病理性維生素D缺乏。近年來，不同學(xué)者或著眼于臨床表現(xiàn)，或著眼于病因及發(fā)病機理，對維生素D缺乏病提出了分類的建議。Harrison H，E，等將維生素D缺乏病分為兩大類：①屬于D及其活性代謝物缺乏的，包括：營養(yǎng)性維生素D缺乏，維生素D吸收障礙，肝病、肝病及某些藥物所引起的維生素D缺乏和維生素D依賴性佝僂病等；②屬于效應(yīng)細胞異常的，包括：范可尼綜合征（Fanconis syndrome）、腎小管性酸中毒、遺傳性原發(fā)性低磷血癥等。Coburn,J,W.和Brautbar,N，則分為：①維生素D缺乏；②25-（OH）D；③1，25-（OH）2D 2生成不足；④其它可能與維生素D代謝有關(guān)的疾病所致的骨質(zhì)病變。關(guān)于代謝障礙發(fā)生的病理性維生素D缺乏病，將在“維生素D的臨床應(yīng)用”一節(jié)中討論，這里首先將近年來對日光照射及飲食營養(yǎng)與維生素D缺乏關(guān)系的認識，做一簡要介紹。
（1）日光照射 由于天然食物中，除少數(shù)食品外，維生素D的含量都很有限，日光紫外線照射不足，現(xiàn)在仍是世界各地發(fā)生維生素D缺乏的主要原因。日光照射與地理條件、季節(jié)和大氣環(huán)境有密切的關(guān)系，熱帶、亞熱帶常年日光充足，一般不易發(fā)生維生素D缺乏。溫帶、寒帶日照時間短，特別在多雨、多霧和大氣污染嚴重的地區(qū)更容易發(fā)生。不同季節(jié)和時刻日光照射角度的改變，人們衣服的增減，都影響紫外線的透射量。據(jù)我國大面積普查的結(jié)果：東北地區(qū)3歲以下小兒佝僂病的發(fā)病率明顯地高過華北和西北地區(qū)，長江流域的發(fā)病率低于華北和西北地區(qū)，而高于南方地區(qū)。從不同季節(jié)佝僂病病情的發(fā)展來看，也證明日光照射與維生素D缺乏的關(guān)系，我國北方，5、6月日光紫外線最強，11月到次年2月最弱，據(jù)哈爾濱市對4歲以下佝僂病兒腕關(guān)節(jié)X線照片分析的結(jié)果表明：病變激化的高峰在2～4月份，以后逐漸好轉(zhuǎn)，9～10份最輕。
血液維生素D和25-（OH）D的水平反映機體的維生素D營養(yǎng)狀況。 Stemp 和Round指出夏季日光照射對改善英國居民維生素D營養(yǎng)狀況有重要作用。在緯度大的偏北方城市，居民血漿25-（OH）D的含量夏季有明顯升高，而在緯度低的地區(qū)的季節(jié)性變化就很小。Parry等報道：食用同樣膳食的士兵自緯度51度移到26度的地區(qū)后，尿鈣排出量有明顯的增加，此增加僅發(fā)生在夏季，與日光照射和血漿25-（OH）D的水平相關(guān)。Robertson等報告不論健康人或患者，都是夏季尿鈣排出量高，冬季排出量低，血中25-（OH）D含量的減少與環(huán)境溫度降低、戶外活動減少、著衣增加有關(guān)。
皮膚生成維生素D3需要戶外日光直接的照射。由于普通的玻璃也能將大部分日光紫外線吸收，所以職業(yè)的性質(zhì)與維生素D營養(yǎng)狀況的關(guān)系是顯而易見的。室內(nèi)工作與戶外工作者血漿25-（OH）D的含量有顯著的差別。文獻報道：美國圣路易斯（St Louis）游泳場救生員的血漿25-（OH）D3 (64±9ng.ml-1 )遠高于當?shù)氐囊话闶忻瘢?7±9ng.ml-1），長時間得到日光照射的潛艇人員，血漿25-（OH）D3顯著減少。
據(jù)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院兒科研究所的調(diào)查；戶外活動少，尤其是冬季不能堅持戶外活動的兒童，佝僂病的發(fā)病率比戶外活動多者高7、8倍。北京、天津、上海等地大面積普查的結(jié)果表明，每日戶外活動不足2h的嬰幼兒佝僂病的發(fā)病率明顯地高于戶外活動多的兒童，并且這種差別在氣候寒冷的地區(qū)更顯著。
雖然有報道皮膚色素影響維生素D3的生成，黑人受試者需加大紫外線的照射劑量，才能使血中維生素D的嘗試增加，但也有報道在同樣劑量紫外線的照射下，黑人與白人血漿25-（OH）D3 同樣升高。所以皮膚色素對皮膚中膽鈣化醇生成的影響尚待進一步研究。
16-1 嬰幼兒戶外活動時間與佝僂病的關(guān)系
| 每日戶外活動時間 | 佝僂病發(fā)病率（%） | |||
| 北京 | 天津 | 上海 | 哈爾濱 | |
| 在2h以上者 | 9.60 | 13.66 | 13.37 | 27.60 |
| 在2h以下者 | 25.78 | 27.02 | 18.98 | 67.10 |
大劑量使用維生素D制劑可使人中毒，而日光紫外線照射從未發(fā)生過類似的中毒現(xiàn)象。據(jù)Holick和Clark解釋：7-脫氫膽固醇受紫外線照射時首先生成維生素D3 前體 (provitaminD3)，而后在體溫的作用下，維生素D3 前體逐漸轉(zhuǎn)化成維生素D3C 因為血漿維生素D結(jié)合蛋白對維生素D3 前體結(jié)結(jié)合力只相當于對維生素D3 結(jié)合力的千分，并且在人體體溫的作用下，24h只有50%的維生素D3 前體轉(zhuǎn)化成維生素D3 ，所以長時間的日光（紫外線）照射也不會引起維生素D3中毒。
（2）食物在日光照射不足的條件下，食物維生素D的供給量與維生素D缺乏病的發(fā)生有密切的關(guān)系。
因為皮膚內(nèi)7-脫氫膽固醇在紫外線的照射下可以生成維生素D3，并且維生素D在體內(nèi)可以儲存，所以要確定每天食物維生素D的供給量標準是有困難的。以很少日光照射或無日光照射條件下，預(yù)防維生素D缺乏病的需要量作為最低需要量，每天100～200IU(2,5～5.0μg)的維生素D可以預(yù)防佝僂病的發(fā)生， 300～400IU(7.5～10μg)的維生素D可以進一步增加腸鈣的吸收，促進骨質(zhì)的生成和生長發(fā)育，但再加大劑量至800IU，則無更大的效應(yīng)。1981年，中國生理科學(xué)會第三屆全國營養(yǎng)學(xué)術(shù)會議暨營養(yǎng)學(xué)會成立大會修訂的“每日膳食中營養(yǎng)素供給量”標準規(guī)定；兒童和成人每日的食物中應(yīng)有 400IU(10μg)維生素D。
一般天然食品中維生素D含量很少，動物性食品中的含量雖然較多，但普通膳食中的含量也難以滿足機體的需要（表16-2）。沒有充分的日光照射，喂養(yǎng)不當，缺少富含D的食品是嬰幼兒發(fā)生佝僂病的主要原因，特別是早產(chǎn)兒、多胎兒，由于先天不足，肝功能不完善，維生素D及鈣、磷儲存量少，出生后生長又比較迅速，更容易發(fā)生維生素D缺乏病。
表16-2 一些動物性食品中維生素D的含量(IU.100g-1)
| 食品 | 含量 | 食品 | 含量 |
| 黃油 | 35 | 沙丁魚 | 1500 |
| 干酪 | 12 | 小蝦 | 150 |
| 鱈魚 | 85 | 牛奶 | 0.3～4 |
| 奶油 | 50 | 人奶 | 0～40 |
| 蛋黃(每個) | 25 | 牛肝(生) | 9～40 |
| 大比目魚 | 44 | 小牛肝(生) | 0～15 |
| 鯡魚(罐頭) | 330 | 豬肝(生) | 40 |
| 鯖魚 | 120 | 雞肝(生) | 50～65 |
| 鮭魚(罐頭) | 220～440 | 羊肝(生) | 20 |
不少調(diào)查資料說明母乳喂養(yǎng)的嬰幼兒發(fā)生佝僂病較少，病情也較輕，這可能與乳汁中鈣、磷的比值有關(guān)。人乳中鈣、磷比例約為2:1，易于吸收。牛乳中鈣、磷含量雖然比較多，但比例不合適（1。2:1），吸收較差，所以佝僂病發(fā)病率較高；1939年，Liu S.H.等報告給缺乏維生素D的乳母補充維生素D后，嬰兒的佝僂病可以好轉(zhuǎn)，這表明維生素D可以通過母乳供給嬰兒。1976年Edelstein S等報告母乳中含有與維生素D有特殊親合力的蛋白質(zhì)，其親合力大于血清結(jié)合蛋白，所以能將維生素D濃集到乳汁中供給嬰兒：1977年Lakdawala 和Widdowson報道母乳中脂溶性維生素D的含量很少(0.1～1.5μg.L-1)，而水溶性維生素D硫酸鹽的含量為10～22μg.L-1 。人乳中水溶性維生素D鹽類的存在可以解釋為什么維生素D營養(yǎng)狀況良好的乳母喂養(yǎng)的嬰兒很少發(fā)生佝僂病。
老年人的戶外活動較少，所以較青壯年時期從食物中得到更多的維生素D，但實際往往很低，動物性食品的控制及多種疾病都是導(dǎo)致老人發(fā)生維生素D缺乏的重要原因。
Evans 和Stock指出蘇格蘭大部分居民維生素D攝入量相當?shù)停@與當?shù)毓擒浕Y發(fā)病率高是一致的。
維生素D缺乏病的發(fā)生不僅與食物維生素D的供給量有關(guān)，與食物的鈣、磷含量、比例及其它成分也有關(guān)。維生素D的主要作用是促進腸鈣的吸收，骨質(zhì)生成。食物鈣含量豐富可以彌補輕度的維生素D不足。反之，維生素D來源之充足，也可彌補食物鈣的不足。在維生素D充實的條件下，鈣、磷攝取量較少的嬰幼兒，也不致于發(fā)生佝僂病。在維生素D缺乏的情況下，增加的鈣、磷供應(yīng)量并不能防治佝僂病，但缺少鈣、磷或蛋白質(zhì)過多即使受日光照射不少，仍易發(fā)生輕度的佝僂病，腸道pH對維生素D的吸收也有影響，酸度增加有利于維生素D的吸收，堿性環(huán)境對維生素D的吸收不利。
Arniel G.C （1975）報道在蘇格蘭的格拉斯哥(Glasgow)生活的印度、巴基斯坦移民中，佝僂病的發(fā)病率明顯地高于其他居民。在英國其它城市也觀察到類似的現(xiàn)象。Goel,K.M.等（1976）報道亞洲膳食的一個特點是谷類占的比重大，含有大量的植酸鹽，對鈣的吸收不利。但關(guān)于谷類中植酸是不是佝僂病的致病因子，現(xiàn)在還有不同意見。
關(guān)于食物中其它鹽類、維生素與維生素D缺乏病的關(guān)系也是引人注目的問題，有人報道嚴重缺鎂時常見有低血鈣，但這種低血鈣不像中由于維生素D代謝異常所引起的。JIeyTCKNNkM指出維生素A缺乏的動物骨中鈣的含量減少，而軟組織中增加。 Barnicot和 Datta指出維生素A對成骨細胞及破骨細胞的活性有影響，但其作用機理還不清楚；關(guān)于抗壞血酸與骨質(zhì)代謝的關(guān)系文獻中也有不少報道，抗壞血酸與吡哆醇對于膠原 (collagen)的形成及成熟都是重要的輔助因子，抗壞血酸與脯氨酰羥化酶(prolyl hydroxylase)、賴氨酸羥化酶 (lysyl hydroxylase)的活性有密切的關(guān)系。維生素C缺乏時，膠原合成障礙是小兒成骨及牙齒發(fā)育不良的主要原因。Avioli,L.V，指出慢性腎功能衰竭病人往往血漿維生素A升高，由于維生素A使PTH的釋放增加，能促進骨質(zhì)的重吸收，所以這些患者應(yīng)避免使用含有維生素A的復(fù)合維生素，而補充水溶性維生素（特別是維生素C和B6）是有益的。
（3）腸道吸收障礙 近年來有報道維生素D代謝需經(jīng)腸肝循環(huán)。靜脈注射標記的25-（OH）D34h 后，有1/3進入十二指腸，其中85%被回腸重吸收，再經(jīng)腸肝循環(huán)。所以胃腸道疾病、肝病都能引起維生素D缺乏。腸道吸收不良綜合征影響維生素D及鈣的吸收是營養(yǎng)性佝僂病常見的病因。關(guān)于維生素D缺乏病的發(fā)生是由于腸道吸收障礙，還是由于有病變的腸粘膜對維生素D不能產(chǎn)生反應(yīng)，認識還不一致。
胃切除手術(shù)后的病人容易發(fā)生軟化癥，原因是：①脂肪痢；②腸鈣吸收減少；③維生素D吸收不良；④日光照射不足。這類患者用維生素D治療，有顯著的療效。
Stamp 指出有些胃腸道病患者雖不缺乏日光照射，仍發(fā)生骨軟化癥，這可能是由于經(jīng)膽汁排出的內(nèi)源性25-（OH）D3 的重吸收不良所造成的。
肝病患者維生素D缺乏的原因可能是由于營養(yǎng)性維生素D缺乏和腸道吸收不良，也可能是由于維生素D代謝障礙，25-（OH）D3的生成減少。
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