D-vitamiini

Esa Soppi, LKT, sisätautiopin dosentti

Yleistä

D-vitamiini on niiden steroidirakenteisten yhdisteiden yhteisnimitys, jotka lisäävät kalsiumin ja fosfaatin imeytymistä suolesta. Niiden puute aiheuttaa mm. lasten riisitaudin ja aikuisten luiden pehmenemisen eli osteomalasian. Kuitenkin D-vitamiini ei itse asiassa olekaan määritelmän mukainen varsinainen vitamiini vaan ihon tuottama monille elintoiminnoille välttämätön hormoni.

D-vitamiinin tarve ja saanti

Vuodesta 2010 alkaen elintarvikkeisiin lisätyn D-vitamiinin määrä on kaksinkertaistettu. Nestemäisiin maitovalmisteisiin on siten suositeltu lisättäväksi 1 μg D-vitamiinia/100 g tuotetta ja ravintorasvoihin 20 μg D-vitamiinia/100 g tuotetta. Tästä syystä työikäisten ei katsota tarvitsevan D-vitamiinilisää, jos he käyttävät vitaminoituja maito- ja/ tai rasvalevitteitä ja/tai kalaa päivittäin. Sen sijaan lapsille ja nuorille sekä naisille raskauden ja imetyksen aikana suositellaan D-vitamiinilisää samoin kuin yli 75 vuotiaille ikäihmisille (Taulukko 1). Kuitenkin huomattava osa aikuisväestöstä käyttää D-vitamiinilisää, joka on suurempi kuin suositukset (Taulukko 1). Tästä syystä osalla väestöstä D-vitamiinin kokonaissaanti ylittää turvallisen saannin ylärajan. D-vitamiinin saannille onkin asetettu turvallisen saannin ylärajat seuraavasti: a) Lapset, alle 1-vuotiaat 25 µg/vrk, b) Lapset, 1-11-vuotiaat 50 µg/vrk, c) Nuoret ja aikuiset 100 µg/vrk.

IkäryhmäSuositeltava
kokonaissaanti1)
Lisätarve
(ruoasta saatavan D-vitamiinin lisäksi )
 2 vk. - 2 v10 µg/vrk10  µg/vrk ympäri vuoden
 2 - 17 v10  µg/vrk7,5  µg/vrk ympäri vuoden
 18 - 60 v10  µg/vrk10  µg/vrk tarvittaessa 2)
 61 - 74 v10  µg/vrk10 µg/vrk tarvittaessa 2)
 ≥ 75-v20  µg/vrk20 µg/vrk ympäri vuoden 3)
 Raskaana olevat ja imettävät naiset10  µg/vrk 10 µg/vrk ympäri vuoden
Taulukko 1. Valtion ravitsemusneuvottelukunnan antamat D-vitamiinin saantisuositukset
  1. Suositeltava kokonaissaanti tarkoittaa valmiista ruoasta sekä mahdollisista valmisteista yhteensä saatavaa D-vitamiinimäärää.
  2. Silloin, kun ei käytetä päivittäin D-vitaminoituja maitovalmisteita, rasvalevitteitä ja/tai kalaa vuoden pimeimpänä aikana (loka-maaliskuu).
  3. Pienempi annos (10 µg/vrk) D-vitamiinilisää voi riittää, jos käyttää säännöllisesti ja paljon D-vitaminoituja maitovalmisteita, rasvalevitteitä ja/tai kalaa.

10 µg D-vitamiinia vastaa 400 yksikköä (IU).

D-vitamiinin aineenvaihdunta

D-vitamiinin (D3-vitamiini eli kolekalsiferoli) saanti muodostuu kahdesta osakomponentista eli ravinnosta saatavasta D-vitamiinista ja toisaalta ihossa auringonvalon (UV B) vaikutuksesta syntyvästä D3-vitamiinista.
Kolekalsiferolia (D3-vitamiini) on mm. maidossa, voissa, kananmunissa ja kalassa ja se imeytyy elimistöön suolistosta. Lisäksi D-vitamiini syntyy ihossa auringonvalon vaikutuksesta 7-dehydrokolesterolista (Kuva 1). Myös erityisesti sienten solukalvoissa olevasta ergosterolista muodostuu ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta D2-vitamiini (ergokalsiferoli), joka mm. riisitaudin ehkäisyssä vaikuttava aine.

Auringolle altistumisen leveysaste, vuodenaika ja kellonaika vaikuttavat ratkaisevasti D-vitamiinin tuotantoon ihossa. Aurinkovoiteet, vaatetus ja melaniinipigmentin määrä vaikuttavat ihon D-vitamiinin tuotantoon. Suomessa auringon ultraviolettisäteilyn määrä on talvella niin vähäinen, ettei ihossa käytännössä muodostu lainkaan D-vitamiinia lokakuun ja maaliskuun välisenä aikana.

Kalsidioli (25-hydroksi-D3-vitamiinin (25(OH)D) eli 25-hydroksikolekalsiferoli) on aktiivisen D-vitamiinin esiaste, jota maksa muodostaa kolekalsiferolista. Tätä muodostuu maksassa suhteessa siihen, kuinka paljon kolekalsiferolia on saatavissa eli maksa ei mitenkään säätele kalsidiolin muodostumista. Kalsidioli on D-vitamiinin varastomuoto ja seerumin tai plasman kalsidiolin eli 25-hydroksi-D3-vitamiinin määrä kuvaa luotettavasti elimistön D-vitamiinin varastotilannetta.

Kuva 1. D-vitamiinin aineenvaihdunta

Kuva 1. D-vitamiinin aineenvaihdunta

Seerumin kalsidioli (tutkimus 1220 P-D-25 eli D-vitamiini-25-OH) on tutkimus, jota käytetään arvioitaessa elimistön D-vitamiinitilannetta.

Kalsitrioli (D3-vitamiini-1,25-(OH)2 eli 1,25 dihydroksikolekalsiferoli) on D3-vitamiinin eli kolekalsiferolin biologisesti vaikuttava aineenvaihduntatuote, jota munuaiset valmistavat kalsidiolista (Kuva 1).
D-vitamiini-25-OH määritys (1220 P -D-25) riittää D-vitamiinin puutos- ja yliannostustilojen selvittämiseen. Kysymys onkin tästä tutkimuksesta, kun puhutaan D-vitamiinin pitoisuuden määrittämisestä. D-vitamiini-25-OH:n pitoisuus korreloi paremmin D-vitamiinin puutteen kliinisiin oireisiin ja löydöksiin ja kuvastaa paremmin myös elimistön D- vitamiinivarastoja ja D-vitamiinin saantia kuin 1,25(OH)2-D-vitamiini (3163 S -D-1,25). S -D-1,25:n määritystä käytetään vain erikoistapauksissa. D-vitamiin puutosta pidetään vaikeana, jos pitoisuus on alle 25 nmol/l. Tällöin myös aktiivisen 1,25(OH)2-D-vitamiinin muodostuminen munuaisissa alkaa heiketä.

Tämä ei ehkä kaikissa tilanteissa pidä paikkaansa, koska vain vähän alentuneeseen D-vitamiinipitoisuuteen sattaa liittyä parathormonin pitoisuuden nousu (Kuva 2,3).

Kuva 2. D-vitamiinipuutoksesta johtuva lievä lisäkilpirauhasen liikatoiminta. Kalsiumpitoisuus oli normaali. Parathormoni (PTH) on koholla, vaikka D-vitamiinipitoisuus oli vain jonkin verran alentunut (57 nmol/l). D-vitamiinipitoisuuden ylittäessä 70 nmol/l alkoi parathormonin pitoisuus selvästi alentua ja ja ja se pysyi viitealueella kun D-vitamiinipitoisuus tasaantui yli 80 nmol/l pitoisuuteen.

D-vitamiinin vaikutukset

Aktiivinen D-vitamiini edesauttaa ravinnon kalsiumin ja fosfaatin imeytymistä ruoansulatuskanavasta sekä estää niiden erittymistä virtsaan ylläpitäen näin elimistölle sopivaa kalsiumin ja fosfaatin määrää. D-vitamiinin vaikutuksen puuttuessa kalsiumin imeytyminen heikkenee. Reaktiona tähän lisäkilpirauhasten toiminta kiihtyy mistä seuraa, että kalsiumia ja fosfaatia siirtyy luustosta verenkiertoon ylläpitäen niiden pitoisuudet. Tämä on luuston kannalta haitallista ja johtaa ajan myötä luiden pehmenemiseen. Nuorella iällä D-vitamiini on tarpeellinen luiden kasvun ja vahvistumisen säätelijänä. D-vitamiinilla on myös paljon muita vaikutuksia mm. lihasten ja puolustusjärjestelmän toiminnan säätelyssä. Lisäksi D-vitamiini säätelee solujen kasvua ja erillaistumista ja satojen geenien aktiivisuutta lähes kaikissa kudoksissa. Kyse on silloin solun sisäisestä aktiivisesta D-vitamiinista eli kalsitriolista, jonka syntymisen edellytys on riittävä D-vitamiinin varastomuodon pitoisuus.

D-vitamiinin puutos

Vuonna 2002 Suomessa puolella tutkituista D-vitamiinin pitoisuus (kalsidioli) oli alle puutosrajana pidetyn 50 nmol/l, kun se vuonna 2004 oli pudonnut jo alle 40 prosenttiin. Vuonna 2007 hieman yli 30 % aikuisista havaittiin D-vitamiinin pitoisuus oli alle puutosrajan (50 nmol/l). Vuonna 2007 yli 75 nmol/l pitoisuuksia oli n 15 % tutkituista aikuisista kun vuonna 2002 luku oli ollut vain n. 10 %. D-vitamiinin lisäyksestä elintarvikeisiin johtuen on todennäköistä, että D-vitamiinin saanti suurimmalla osalla aikuisväestöä on riittävä. Kliininen kokemus kuitenkin edelleen osoittaa, ettei ole kovin harvinaista löytää oireisilta potilailta D-vitamiinipitoisuuksia, jotka ovat lähellä 25 nmol/l. Alle 20 nmol/l pitoisuudet ovat harvinaisia. Näitä esiintynee n. 1-3 %:lla tutkituista. Alle 50 nmol/l pitoisuuksia esiintyy kirjallisuuden mukaan arviolta 10-15 % tutkituista potilaista (Taulukko 3).

D-vitamiinipitoisuus (nmol/l)%
> 1202
75 - 12024
50 - 7452
26 - 4952
< 253
Taulukko 3. Potilaiden D-vitamiinipitoisuuksien jakautuma

D-vitamiinipitoisuudet oli mitattu osana erotusdiagnostiikka potilailta (N=161), joilla oli epäilys subkliinisestä kilpirauhasen vajaatoiminnasta. Kukaan potilasta, joilla D-vitamiinipitoisuus oli < 25 nmol/l ei ollut käyttänyt D-vitamiinilisää. Kaikki nämä potilaat olivat oireisia ja oireet hävisivät D-vitamiinilisällä viimeistään, kun pitoisuus saavutti 80 nmol/l. Myös suurin osa potilasta oli oireisia D-vitamiinin puutoksesta johtuen, kun pitoisuus oli 26-49 nmol/l.

Maahanmuuttajanaisten kalsidiolipitoisuutta kartoittaneessa tutkimuksessa vuodelta 2008 havaittiin, että lähes 90 prosentilla tutkituista somalialaistaustaisista naisista seerumin D-pitoisuus oli alle 50 nmol/l. Maahanmuutajat, tummaihoiset, peittäviä vaateita ympärivuoden käyttävät ovatkin riskissä kehittää D-vitamiinin puutos. Samoin epäillään, että runsas tietokonepelien pelaaminen altistaa D-vitamiinin puutokselle, koska ulkonaoloaika vähenee.

Lapset

Riisitauti

Aikaisemmin riisitauti on ollut yleinen alle kahden vuoden ikäisillä lapsilla. Osa vaikeaa riisitautia saastavista lapsista kuoli pienenä, sillä heillä oli suuri herkkyys sairastua infektiotauteihin ja saada kouristuksia. Selvinneille kehittyi vakavia luuston, kuten rintakehän, lantion ja raajojen luuston muutoksia.
Suuri osa riisitautitapauksista oli kuitenkin lieviä ja itsestään parantuvia. Tyypillisesti riisitauti alkoi antaa oireita syksyllä ja oireet hävisivät keväällä auringonvalon lisääntyessä. Riisitaudin oireisto syntynee vasta, kun D-vitamiinin pitoisuus on alle 20 nmol/l.

D-vitamiinin puutos saa aikaan lapsen väsyneisyyttä ja voimattomuutta sekä liikunnallisen kehityksen ja kasvun hidastumista. Lapsella voidaan usein todeta paksuuntumat kylkiluiden ja kyynärvarren luiden päässä, sekä pehmenemää kallon luissa. Röntgenkuvissa nähdään merkit luuston mineraalien puutteesta ja luun haurastumisesta. Luuston kehityshäiriön vuoksi luustoperäisen veren alkaalisen fosfataasientsyymin pitoisuus kohoaa. Veren kalsiumin lasku johtaa vaikeimmillaan kouristuksiin. Usein riisitauti todetaankin vasta tämän oireen jälkeen. Pitkälle edennyt riisitauti vaatii sairaalahoidon. D-vitamiinin vaikuttamattomuudesta johtuva riisitauti johtuu perinnöllisestä häiriöstä d-vitamiinin muuttumattomuudesta aktiiviseksi tai aktiivisen D-vitamiinin vaikuttamattomuudesta kohdekudoksissa. Oireet ovat samantapaisia kuin varsinaisessa riisitaudissa.

Aikuiset

Osteomalasia

Osteomalasia on aikuisten luusairaus, joka johtuu D-vitamiinin (tai fosfaatin) puutteesta. Se on luun aineenvaihduntahäiriö, jolloin uudisluu ei kalkkiudu. Vaikeassa osteomalasiassa oireina ovat kivut rintakehässä ja raajoissa, lihasheikkous, luuston kosketusarkuus ja luunmurtumia syntyy helposti. Aikuisten osteomalasia vastaa kasvuikäisten riisitautia. D-vitamiinin pitoisuus on yleensä hyvin matala < 25 nmol/l ja alkaalisen fosfataasin pitoisuus on koholla.

Osteoporoosi

Nuorena aikuisena kerätty luustomassa on pääoma, jota kerrytetään ja ylläpidetään liikunnalla, tupakoimattomuudella sekä riittävällä kalsiumin ja D-vitamiinin saannilla. Kun luusto väistämättä heikentyy ikääntymisen myötä, oireelinen osteoporoosi kehityy sitä myöhemmin mitä vahvempi luustomassa on pystytty rakentamaan kasvuiässä ja nuoruudessa. Myös geneetiset tekijät vaikutavat tähän huomattavasti. Sairaudet, liikkumattomuus, pitkä vuodelepo sekä kortisonihoito vaikuttavat heikentävästi luuston kuntoon kaikissa ikäryhmissä.

Ikäihmisten osteoporoosi liittyy D-vitamiinin vajauksen ohella vanhuuden luonnolliseen luiden ja lihasten surkastumiseen, vähäiseen liikuntaan ja ravinnon kalsiumin vajeeseen. Osteoporoosi altistaa ns. matalaenergisille murtumille jolloin pienikin vamma, joka nuorella on merkityksetön, voi aiheuttaa esim. ranteen tai reisiluun kaulan murtuman. Tutkimukset osoittavat, että osteoporoosiin liittyvät murtumat vähenevät, kun kalsidiolipitoisuus on välillä 75-100 nmol/l. Se, että tarvitaanko osteoporoosin ehkäisyyn koko aikuisiän tämä D-vitamiinipitoisuus, on epäselvää.
Lievä D- vitamiinin puute voi myös aiheuttaa sekundaarisen hyperparatyreoosin ja osteoporoosin.

Luustoon liittymättömät terveysvaikutukset

Väestöpohjaisten epidemiologisten selvitysten perusteella D- vitamiinin puute voi lisätä useiden sairauksien esiintyvyyttä. Näitä ovat useat syöpäsairaudet, diabetes, hermoston rappeumasairaudet, verenkiertoelinten sairaudet ja infektiot. Alhaisten D-vitamiinipitoisuuksien liittyminen ei kuitenkaan todista syy-seuraus yhteyttä. Syynä voi olla jokin muu tekijä, joka esiintyy samaan aikaan D-vitamiinipuutoksen kanssa. Aika näyttää, mikä on D-vitamiinin todellinen rooli näissä sairauksissa.

Mikä on D-vitamiinin oikean annos?

D-vitamiinin oikeasta annoksesta ei ole yksimielestä käsitystä. Johtopäätöksiä voidaan vetää auringon valolle altistuttaessa kehittyvästä D-vitamiinista. Vaaleaihoisella shortseissa ja lyhythihaisessa paidassa 30 minuuttia auringossa keskikesällä tuottaa päivittäisen tarpeen eli n. 120-250 μg D3-vitamiinia. Ei ole selvää, kuinka kauan tämä tuotannon taso säilyy, sillä auringonoton pidentyessä alkaa muodostus lisääntyvästi inaktiivisia D-vitamiinia muistuttavia aineita. Auringonvalolle altistumisesta tiettävästi kukaan ei olekaan saanut D-vitamiini- myrkytystä.

Päivettyminen, peittävä vaatetus ja tumma iho pienentävät kehittyvän D-vitamiinin määrää huomattavastikin. Aurinkovoiteen käyttö vähentää ja voi jopa täysin estää D-vitamiinin muodostumisen jo suojakertoimella 8. Maltillinen annossuositus, 25-50 µg vuorokaudessa, estää osteoporoottisia murtumia. D-vitamiinin saannille on asetettu turvallisen saannin ylärajat seuraavasti: a) Lapset, alle 1-vuotiaat 25 µg/vrk, b) Lapset, 1-11-vuotiaat 50 µg/vrk, c) Nuoret ja aikuiset 100 µg/vrk.  Näitä annossuosituksia ei ole syytä ylittää ilman tietoa D-vitamiinipitoisuudesta ja sen seurannasta korvaushoidon aikana.

Kun D-vitamiinipitoisuutta määritetään on ilmeistä, että D-vitamiinin voi ottaa ennen määritykseen menoa eikä se muuttane oleellisesti veren D-vitamiinipitoisuutta (Kuva 3).

Kuva 3. Potilaan D-vitamiinipitoisuuden (D-vitamiini-25-OH) käyttäytyminen 250μg (aikapiste 0) kerta-annoksen jälkeen.

D-vitamiinimyrkytys

D-vitamiinin liikasaantiin tai annosteluun voi liittyä veren kalsiumpitoisuuden nousu ja myrkytystila. Myrkytystilan oireina voi olla väsymys, ruokahaluttomuus, laihtuminen, heikotus. Veren kalsiumpitoisuus voi olla huomattavastikin kohonnut. Pitkittyneessä myrkytyksessä voi esiintyä sekavuutta, verenpaineen nousua, rytmihäiriöitä sekä munuaistoiminan häiriötä. Näiden katsotaan johtuvan huomatavasta kalkkipitoisuuden noususta.

Pikkulapsilla veren kalkkipitoisuuden nousua on kuvattu, kun vitaminoidusta ruuasta ja/tai vitamiinivalmisteista saadun päivittäisen D-vitamiinin määrä on ollut n. 100 µg. Aikuisilla D-vitamiinin aiheuttamia myrkytyksiä on kuvattu, kun maitoon on lisätty vahingossa ylimäärä D-vitamiinia. Myrkytystapauksissa kalsidiolin määrä veressä ylitti tason 600-700 nmol/l. Tällöin vastaavat D-vitamiiniannokset ovat olleet 250–1 000 μg/vrk.

Suomesta kuvatussa pitkäkestoisessa D-vitamiinimyrkytyksessä kalsidiolin pitoisuus oli lähes 2 500 nmol/l. Hyperkalsemian ja oireiden vuoksi potilaan hoito vaati aluksi tehohoitoa ja muuta hoitoa n. kahden vuoden ajan, jolloin kalsidiolin pitoisuus oli vielä n. 200 nmol/l.

Aikuisilla ei ole kuvattu kalsiumpitoisuuden nousua ja D-vitamiinimyrkytystä, kun päiväannos on ollut alle 250 mikrogrammaa. D-vitamiinilla on kuitenkin kalkkiaineenvaihdunnan lisäksi lukuisia muita vaikutuksia. Tästä syytä aikuisten ei tulisi ylittää 100 μg:n D-vitamiinin päiväannosta ilman pitoisuusmittauksia ja seerumipitoisuuksien ei tulisi ylittää 120 nmol/l.

Kirjallisuutta

  • Alitalo A. Ihmisen infektiopuolustus voi tehostua D-vitamiinista. Duodecim 2010; 126:1127–34.
  • Aro A. D-vitamiini – monivaikutteinen hormoni. Lääketieteellinen Aikakauskirja Duodecim 2005;121(16):1749-54
  • Karhumaa H-M, Höglund P, Nuutinen O. Monivammaisten kehitysvammaisten aikuisten ravitsemuksessa on parannettavaa. Suomen Lääkärilehti 2015; 70: 3273-3280d.
  • Kyttälä P, Erkkola M, Kronberg-Kippilä C, Ovaskainen M-L, Tapanainen H, Veijola R, Simell O, Knip M, Virtanen S. Alle kouluikäisten lasten ruoankäyttö ja ravinnonsaanti. Suomen Lääkärilehti 2010; 65: 2665-2673.
  • Matikainen N. Osteoporoosi. Lääketieteellinen Aikakauskirja Duodecim 2016; 132(11): 1051-8.
  • Miettinen M, Kinnunen L, Keinänen-Kiukaanniemi S, ym. D-vitamiinin puutos on yleistä suomalaisessa aikuisväestössä – D2D väestötutkimus 2007. Suomen Lääkärilehti 2013; 68: 211-215.
  • Mäki M, Viikari J, Seppälä P, Haataja M. Pitkäkestoinen D-vitamiinimyrkytys. Duodecim 1988; 104: 997-1000.
  • Paakkari I. D-vitamiini – aurinkohormoni. Duodecim 2010; 126: 1107–8.
  • Raulio S, Hyvärinen H, Virtanen SM. Suomalaisten D-vitamiinitilanne korjaantumassa. Suomen Lääkärilehti 2015; 70: 37-41.
  • Schwab U, Pihlajamäki J. Tarvitseeko terve ihminen ravintolisiä? Duodecim 2016; 132: 2329-34.
  • Valtion ravitsemusneuvottelukunta. D-vitamiinivalmisteiden käyttösuosituksiin tarkennuksia 3.6.2014.
  • Virtamo J. Ehkäisevätkö vitamiinilisät kroonisia sairauksia. Duodecim 2013; 129: 1858-60.
  • Välimäki MJ. Osteoporoosi. Lääketieteellinen Aikakauskirja Duodecim 2010; 126(17): 2061-6.