Tiếp xúc không đầy đủ với ánh sáng mặt trời dẫn đến thiếu vitamin D. Sự thiếu hụt làm giảm khoáng hóa xương, gây bệnh còi xương ở trẻ em và chứng nhuyễn xương ở người lớn và có thể góp phần gây loãng xương. Chẩn đoán bao gồm đo nồng độ huyết thanh 25(OH)D (D2 + D3). Điều trị thường bao gồm uống vitamin D; canxi và phosphate được bổ sung nếu cần. Phòng ngừa thường là có thể. Hiếm khi, rối loạn di truyền gây ra sự trao đổi chất suy yếu của vitamin D (phụ thuộc).
Thiếu vitamin D là thường gặp trên toàn thế giới. Đó là nguyên nhân phổ biến của bệnh còi xương và nhuyễn xương, nhưng những rối loạn này cũng có thể do các tình trạng khác, chẳng hạn như bệnh thận mạn tính, các rối loạn ống thận khác nhau, bệnh còi xương do giảm phosphat máu (kháng vitamin D) có tính chất gia đình, nhiễm toan chuyển hóa mạn tính, cường cận giáp, suy tuyến cận giáp, không đủ canxi trong chế độ ăn uống và các rối loạn hoặc thuốc làm giảm quá trình khoáng hóa của chất nền của xương.
Thiếu hụt vitamin D gây hạ canxi máu, kích thích sản xuất hormone tuyến cận giáp (PTH) gây cường cận giáp. Chứng tặng năng chứng cận giáp làm tăng hấp thu, huy động từ xương, và bảo tồn canxi trong thận nhưng tăng bài tiết phosphate. Kết quả là, mức độ canxi huyết thanh có thể là bình thường, nhưng vì chứng giảm phosphate huyết, quá trình khoáng hoá xương bị suy giảm.
Sinh lý học thiếu hụt và phụ thuộc vitamin D
Vitamin D có 2 dạng chính:
D2 (ergocalciferol)
D3 (cholecalciferol): Dạng hình thành trong tự nhiên và dạng được sử dụng để bổ sung liều thấp
Vitamin D3 được tổng hợp trong da khi tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời (tia cực tím B) và thu được trong chế độ ăn chủ yếu từ dầu gan cá và cá nước mặn (xem bảng Nguồn, Chức năng và Tác dụng của Vitamin). Ở một số quốc gia, sữa và các thực phẩm khác được bổ sung vitamin D. Sữa mẹ có hàm lượng vitamin D thấp, trung bình chỉ chứa 10% lượng vitamin D trong sữa bò.
Nồng độ Vitamin D có thể giảm theo tuổi tác vì tổng hợp qua da bị giảm. Sử dụng phương pháp chống nắng và sắc tố da sẫm màu cũng làm giảm sự tổng hợp vitamin D qua da.
Vitamin D là một tiền hormone với một số hoạt chất chuyển hóa hoạt động như các hormone. Vitamin D được chuyển hóa qua gan tới 25(OH)D (calcifediol, calcidiol, 25-hydroxycholecalciferol, or 25-hydroxyvitamin D), sau đó chuyển thành 1,25 dihdroxyvitamin D (1,25-dihydroxycholecalciferol, calcitriol, hoặc hormone vitamin D) ở trong thận. 25(OH)D, dạng tuần hoàn chủ yếu, có một số hoạt động trao đổi chất, nhưng 1,25-dihydroxyvitamin D là chất hoạt động chuyển hóa mạnh nhất. Quá trình chuyển đổi thành 1,25-dihydroxyvitamin D được điều chỉnh theo nồng độ của chính chất này, hormone tuyến cận giáp (PTH) và nồng độ canxi và phốt phát trong huyết thanh.
Vitamin D ảnh hưởng đến nhiều hệ thống cơ quan (xem bảng Hoạt động của vitamin D và các chất chuyển hóa), nhưng chủ yếu nó làm tăng hấp thu canxi và phosphate từ ruột và thúc đẩy sự hình thành xương và khoáng hoá thông thường.
Vitamin D và các chất tương tự có liên quan có thể được sử dụng để điều trị bệnh vẩy nến, suy tuyến cận giáp và loạn dưỡng xương do thận. Ứng dụng của vitamin D trong việc ngăn ngừa ung thư bạch cầu và ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư đại tràng hoặc các loại ung thư khác chưa được chứng minh, cũng như hiệu quả của vitamin này trong điều trị nhiều bệnh lý không phải xương khác ở người lớn (1–3). Bổ sung vitamin D không có tác dụng điều trị hoặc không có tác dụng ngăn ngừa chứng trầm cảm hoặc bệnh tim mạch (4, 5). Một số bằng chứng cho thấy rằng dùng liều khuyến nghị hàng ngày kết hợp cả vitamin D và canxi sẽ làm giảm nguy cơ gãy xương (6, 7) và té ngã (8), nhưng chủ yếu ở những bệnh nhân bị thiếu hụt vitamin D. Vì nguyên nhân té ngã có nhiều yếu tố nên các nghiên cứu khác không phát hiện ra rằng việc bổ sung vitamin D đơn thuần có thể làm giảm tình trạng té ngã ở người cao tuổi (9).
(Xem thêm Tổng quan về các vitamin.)
Các hoạt động và các chất chuyển hóa của Vitamin D
Tạng ghép | Hoạt động |
|---|---|
Xương | Tăng cường sự hình thành xương bằng cách duy trì nồng độ canxi và phosphat thích hợp |
Hệ thống miễn dịch | Kích thích các hoạt động miễn dịch và chống ung thư Giảm nguy cơ của rối loạn tự miễn dịch |
Ruột non | Tăng cường vận chuyển canxi và phosphat (sự hấp thu) |
Thận | Tăng cường tái hấp thu canxi qua các ống |
Tuyến cận giáp | Ức chế tiết hormone tuyến cận giáp |
Tuyến tụy | Kích thích sản xuất insulin |
Tài liệu tham khảo sinh lý học
1. Autier P, Mullie P, Macacu A, et al: Effect of vitamin D supplementation on non-skeletal disorders: A systematic review of meta-analyses and randomised trials. Lancet Diabetes Endocrinol 5 (12):986–1004, 2017. doi: 10.1016/S2213-8587(17)30357-1
2. Manson JE, Cook NR, Lee IM, et al: Vitamin D supplements and prevention of cancer and cardiovascular disease. N Engl J Med 380(1):33-44, 2019. doi: 10.1056/NEJMoa1809944
3. Cianferotti L, Bertoldo F, Bischoff-Ferrari HA, et al: Vitamin D supplementation in the prevention and management of major chronic diseases not related to mineral homeostasis in adults: research for evidence and a scientific statement from the European Society for Clinical and Economic aspects of Osteoporosis and Osteoarthritis (ESCEO). Endocrine 56:245-261, 2017. doi:10.1007/s12020-017-1290-9
4. Okereke OI, Reynolds CF 3rd, Mischoulon D, et al: Effect of long-term vitamin D3 supplementation vs placebo on risk of depression or clinically relevant depressive symptoms and on change in mood scores: A randomized clinical trial. JAMA 324(5):471-480, 2020. doi: 10.1001/jama.2020.10224
5. Barbarawi M, Kheiri B, Zayed Y, et al: Vitamin D supplementation and cardiovascular disease risks in more than 83.000 individuals in 21 randomized clinical trials: A meta-analysis [published correction appears in JAMA Cardiol 2019 Nov 6]. JAMA Cardiol 4(8):765-776, 2019. doi: 10.1001/jamacardio.2019.1870
6. Yao P, Bennett D, Mafham M, et al: Vitamin D and calcium for the prevention of fracture: A systematic review and meta-analysis. JAMA Netw Open 2(12):e1917789, 2019 doi:10.1001/jamanetworkopen.2019.17789
7. Kong SH, Jang HN, Kim JH, et al: Effect of vitamin D supplementation on risk of fractures and falls according to dosage and interval: a meta-analysis. Endocrinol Metab 37:344-358, 2022 doi:10.3803/EnM.2021.1374
8. Ling Y, Xu F, Xia X, et al: Vitamin D supplementation reduces the risk of fall in the vitamin D deficient elderly: an updated meta-analysis. Clin Nutr 40:5531-5537, 2021. doi:10.1016/j.clnu.2021.09.031
9. Appel LJ, Michos ED, Mitchell CM, et al: The effects of four doses of vitamin D supplements on falls in older adults: a response-adaptive, randomized clinical trial. Ann Intern Med 174:145-156, 2021. doi:10.7326/M20-3812
Căn nguyên của thiếu hụt và phụ thuộc vitamin D
Thiếu vitamin D có thể là do:
Tiếp xúc không đầy đủ với ánh sáng mặt trời
Lượng vitamin D đưa vào không đầy đủ
Giảm hấp thu vitamin D
Sự chuyển hóa bất thường của vitamin D
Sự đề kháng những ảnh hưởng của vitamin D
Tiếp xúc hoặc đưa vào không đầy đủ
Tiếp xúc ánh nắng mặt trời trực tiếp không đầy đủ hoặc sử dụng phương tiện chống nắng và lượng đưa vào không thích hợp thường xuất hiện đồng thời dẫn đến sự thiếu hụt lâm sàng. Những người dễ bị mắc bao gồm
Người cao tuổi (thường bị suy dinh dưỡng và không tiếp xúc đủ với ánh sáng mặt trời)
Một số cộng đồng cụ thể (ví dụ: phụ nữ và trẻ em bị bó buộc tại nhà hoặc mặc quần áo che phủ toàn bộ cơ thể và mặt)
Dự trữ vitamin D không đầy đủ phổ biến ở những người cao tuổi, đặc biệt là những người phải ở nhà, nằm viện, hoặc nhập viện hoặc những người bị gãy xương hông.
Tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời được khuyến nghị là từ 5 đến 15 phút (liều dưới da) tới các tay và chân hoặc tới mặt, cánh tay và chân, ít nhất 3 lần một tuần. Tuy nhiên, nhiều bác sĩ da liễu không khuyến cáo tăng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời vì nguy cơ ung thư da tăng lên.
Giảm sự hấp thu
Hấp thu kém có thể lấy đi lượng dưỡng chất vitamin D khỏi cơ thể; chỉ một lượng nhỏ 25(OH)D được tái tuần hoàn gan ruột.
Chuyển hóa bất thường
Thiếu hụt vitamin D có thể do khiếm khuyết trong quá trình sản sinh 25(OH)D hoặc 1,25-dihydroxyvitamin D. Những người mắc bệnh thận mạn tính có thể bị còi xương hoặc nhuyễn xương do quá trình sản sinh 1,25-dihydroxyvitamin D của thận bị giảm và nồng độ phốt phát cao. Rối loạn chức năng gan cũng có thể can thiệp vào sự sản xuất các chất chuyển hóa vitamin D hoạt động.
Bệnh còi xương phụ thuộc vitamin D di truyền loại I là rối loạn thể nhiễm sắc lặn đặc trưng bởi sự chuyển đổi 25(OH)D thành 1,25 dihydroxyvitamin D trong thận không có hoặc bị khiếm khuyết. Trong tình trạng giảm phốt phát máu có tính chất gia đình liên kết nhiễm sắc thể X, giảm tái hấp thu phốt phát quá trình lọc cầu thận ở thận với nồng độ 1,25-dihydroxyvitamin D thấp hoặc không bình thường dẫn đến biến dạng xương.
Nhiều thuốc chống động kinh và sử dụng glucocorticoid làm tăng nhu cầu bổ sung vitamin D.
Đề kháng ảnh hưởng của vitamin D
Bệnh còi xương phụ thuộc vitamin D di truyền loại II có một số dạng và do đột biến ở thụ thể 1,25-dihydroxyvitamin D. Thụ thể này ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa 1,25-dihydroxyvitamin D trong ruột, thận, xương và các tế bào khác. Ở bệnh này, 1,25-dihydroxyvitamin D là dư thừa nhưng không hiệu quả vì thụ thể không có chức năng.
Các triệu chứng và dấu hiệu của thiếu hụt và phụ thuộc vitamin D
Thiếu vitamin D có thể gây đau cơ, suy nhược cơ và đau xương ở mọi lứa tuổi.
Thiếu vitamin D ở phụ nữ mang thai gây ra thiếu hụt trong bào thai. Đôi khi, sự thiếu hụt nghiêm trọng đủ để gây ra bệnh nhuyễn xương ở mẹ dẫn đến bệnh còi xương với tổn thương hành xương ở trẻ sơ sinh.
Ở trẻ nhỏ, bệnh còi xương làm mềm toàn bộ sọ (bệnh nhũn sọ). Khi sờ nắn, xương chẩm và xương đỉnh sau có thể thụt vào dễ dàng.
Ở những trẻ lớn hơn bị bệnh còi xương, ngồi và bò cũng bị chậm, cũng như việc đóng thóp; trán bị lồi và sườn sụn dày lên. Sườn sụn dày lên có thể trông giống như những viên bi nổi dọc theo thành bên ngực (chuỗi tràng hạt còi xương).
Ở trẻ em từ 1 đến 4 tuổi, sụn khớp ở các đầu dưới của xương quay, xương trụ, xương chày và xương mác phồng to; gây gù vẹo cột sống, và chậm biết đi.
Ở trẻ lớn hơn và thanh thiếu niên, đi bộ bị đau; trong những trường hợp nặng, các dị tật như chân vòng kiềng và đầu gối lệch vào trong phát triển. Xương chậu có thể bị phẳng, thu hẹp ống sinh ở trẻ gái vị thành niên.
Co cứng là do hạ kali huyết và có thể kết hợp với thiếu vitamin D ở trẻ sơ sinh hoặc người lớn. Co cứng có thể gây chứng dị cam môi, lưỡi, và ngón tay; sự co thắt bàn tay, bàn chân và mặt; và, nếu rất nặng, động kinh. Sự thiếu hụt ở người mẹ mang thai có thể gây ra co cứng ở trẻ sơ sinh.
Bệnh nhuyễn xương có khuynh hướng gây gãy xương. Ở người cao tuổi, gãy xương hông có thể chỉ do chấn thương nhẹ.
Chẩn đoán thiếu hụt và phụ thuộc vitamin D
Mức 25(OH)D (D2 + D3)
Thiếu vitamin D có thể bị nghi ngờ dựa trên bất cứ các điều sau đây:
Một tiền sử không đủ tiếp xúc với ánh sáng mặt trời hoặc lượng ăn vào
Các triệu chứng và dấu hiệu của bệnh còi xương, bệnh nhuyễn xương, hoặc co cứng ở trẻ sơ sinh
Các sự thay đổi xương đặc trưng trên x-quang
Cần chụp X-quang xương quay và xương trụ cộng với nồng độ canxi, phốt phát, phosphatase kiềm, hormone tuyến cận giáp (PTH) và 25(OH)D trong huyết thanh để phân biệt tình trạng thiếu vitamin D với các nguyên nhân khác làm mất chất khoáng trong xương.
Việc đánh giá tình trạng vitamin D và các xét nghiệm huyết thanh cho bệnh giang mai có thể được cân nhắc cho trẻ sơ sinh có chứng nhũn sọ dựa trên tiền sử và khám lâm sàng, nhưng hầu hết các trường hợp nhũn sọ tự khỏi. Bệnh còi xương có thể phân biệt được với chứng loạn dưỡng sụn bởi vì loạn dưỡng sụn có đặc điểm là đầu to, các chi ngắn, xương dày và mức độ canxi, phosphate, và phosphatase kiềm trong huyết thanh bình thường.
Co cứng vì bệnh còi xương trẻ sơ sinh có thể không phân biệt được trên lâm sàng với các cơn co giật do các nguyên nhân khác. Xét nghiệm máu và tiền sử lâm sàng có thể giúp phân biệt chúng.
X-quang
Các thay đổi xương, nhìn trên phim X quang, đi trước các dấu hiệu lâm sàng. Ở bệnh còi xương, sự thay đổi là rõ ràng nhất ở các đầu dưới của xương quay và xương trụ. Các đường viền ở phần cuối thân xương bị mất tính sắc nét và rõ ràng; chúng có hình chén và cho thấy sự loãng dạng điểm hoặc hình tua. Sau đó, bởi vì phần cuối xương quay và xương trụ trở nên không được vôi hóa và thấu quang, khoảng cách giữa chúng và các xương bàn tay có vẻ như tăng lên. Chất nền xương ở nơi khác cũng trở nên thấu quang hơn. Các dị dạng đặc trưng xuất phát do xương bị uốn cong tại mối nối giữa thân xương và sụn vì thân xương bị yếu. Khi quá trình hồi phục bắt đầu, một đường khoáng hóa mỏng màu trắng xuất hiện ở đầu xương, nó trở nên đặc và dày hơn khi vôi hoá tiển triển. Sau đó, chất nền xương trở nên cứng và đục ở mức dưới màng xương.
Ở người lớn, sự mất khoáng xương, đặc biệt là ở xương sống, xương chậu và các chi dưới, có thể được nhìn thấy trên phim X-quang; các phiến xơ cũng có thể được nhìn thấy, và các khu vực mất khoáng không hoàn toàn như dải băng (gãy xương giả, đường Looser, hội chứng Milkman) xuất hiện ở lớp xương vỏ.
Xét nghiệm trong phòng thí nghiệm
Do mức độ huyết thanh 25(OH)D phản ánh sự lưu trữ vitamin D cơ thể và nó tương quan với các triệu chứng và dấu hiệu của sự thiếu hụt vitamin D tốt hơn so với các chất chuyển hóa vitamin D khác, cách tốt nhất để chẩn đoán thiếu vitamin D thường được cho là
mức 25(OH)D (D2 + D3)
Nồng độ mục tiêu của 25(OH)D là > 20 đến 24 ng/mL (khoảng 50 đến 60 nmol/L) cho sức khoẻ xương tốt nhất; liệu nồng độ cao hơn có những lợi ích khác hay không vẫn còn chưa chắc chắn và mức hấp thu canxi cao hơn có thể làm tăng nguy cơ bị bệnh động mạch vành.
Nếu chẩn đoán không rõ ràng, nồng độ huyết thanh của 1,25-dihydroxyvitamin D và nồng độ canxi trong nước tiểu có thể được đo. Trong tình trạng sự thiếu hụt nghiêm trọng, mức 1,25-dihydroxyvitamin D huyết thanh thấp bất thường, thường là không đo được. Canxi trong nước tiểu thấp ở tất cả các dạng thiếu hụt, ngoại trừ trong những bệnh liên quan đến chứng nhiễm toan.
Khi thiếu vitamin D, lượng canxi huyết thanh có thể thấp hoặc có thể là bình thường do tăng năng tuyến giáp thứ phát. Phosphat huyết thanh thường giảm, và phosphatase kiềm trong huyết thanh thường tăng lên. PTH huyết thanh có thể bình thường hoặc cao.
Bệnh còi xương phụ thuộc vitamin D di truyền loại I dẫn đến nồng độ 25(OH)D bình thường, 1,25-dihydroxyvitamin D và canxi thấp, phosphate bình thường hoặc thấp trong huyết thanh.
Điều trị thiếu hụt và phụ thuộc vitamin D
Hiệu chỉnh sự thiếu hụt canxi và phosphate
Bổ sung vitamin D
Thiếu canxi (thường gặp) và thiếu phosphate cần được hiệu chỉnh.
Chỉ cần lượng canxi và phosphate đưa vào thích hợp, người lớn bị chứng nhuyễn xương và trẻ bị bệnh còi xương không phức tạp có thể được chữa khỏi bằng cách cho uống vitamin D3 40 mcg 1600 đơn vị một lần/ngày. 25 (OH) D huyết thanh và 1,25-dihydroxyvitamin D bắt đầu tăng trong vòng 1 hoặc 2 ngày. Canxi và phosphat huyết thanh tăng và phosphatase kiềm huyết thanh giảm trong vòng khoảng 10 ngày. Trong tuần thứ 3, canxi và phosphate được lắng đọng đủ trong xương để có thể quan sát thấy trên phim X-quang. Sau khoảng 1 tháng, liều thường có thể được giảm dần dần đến mức duy trì thông thường là 15 mcg (600 đơn vị) một lần/ngày.
Nếu có co cứng, vitamin D cần được bổ sung thêm muối canxi đường tĩnh mạch trong tối đa trong 1 tuần (xem hạ canxi máu).
Một số bệnh nhân cao tuổi cần vitamin D3 25 đến > 50 mcg (1000 đến ≥ 2000 đơn vị) hàng ngày để duy trì mức 25(OH)D > 20 ng/mL (> 50 nmol/L); liều này cao hơn mức cho phép hàng ngày được khuyến nghị cho những người < 70 tuổi (600 đơn vị) hoặc > 70 tuổi (800 đơn vị). Giới hạn trên cho vitamin D là 4000 đơn vị/ngày. Liều vitamin D2 cao hơn (ví dụ 25.000 đến 50.000 đơn vị mỗi tuần hoặc mỗi tháng) đôi khi được kê; vì vitamin D3 mạnh hơn vitamin D2, nên hiện nay nó được ưa dùng hơn.
Bởi vì bệnh còi xương và chứng nhuyễn xương gây ra do khiếm khuyết trong sản xuất các chất chuyển hóa vitamin D có tính kháng vitamin D, chúng không đáp ứng với liều thường có hiệu quả đối với bệnh còi xương do lượng đưa vào không thích hợp. Đánh giá nội tiết cần được thực hiện vì điều trị phụ thuộc vào khiếm khuyết cụ thể. Khi sản xuất 25(OH)D bị khiếm khuyết, vitamin D3 50 mcg (2000 đơn vị) một lần/ngày làm tăng nồng độ huyết thanh và cải thiện tình trạng lâm sàng. Bệnh nhân bị rối loạn thận thường cần bổ sung 1,25-dihydroxyvitamin D (calcitriol).
Bệnh còi xương phụ thuộc vào vitamin D di truyền loại I đáp ứng với 1,25-dihydroxyvitamin D từ 1 đến 2 mcg uống mỗi ngày một lần. Một số bệnh nhân có bệnh còi xương phụ thuộc vitamin D di truyền loại II đáp ứng với liều lượng rất cao (10 đến 24mcg/ngày) 1,25-dihydroxyvitamin D; một số khác đòi hỏi phải truyền canxi lâu dài.
Phòng ngừa thiếu hụt và phụ thuộc vitamin D
Tư vấn chế độ ăn đặc biệt quan trọng trong các cộng đồng có thành viên có nguy cơ thiếu vitamin D. Tăng cường bột chapati không lên men với vitamin D (125 mcg/kg) đã có hiệu quả trong số những người nhập cư Ấn Độ ở Anh. Lợi ích của việc tiếp xúc ánh nắng mặt trời vì tình trạng vitamin D phải được cân nhắc trước sự gia tăng tổn thương da và các nguy cơ ung thư da.
Tất cả trẻ em bú sữa mẹ cần được bổ sung vitamin D 10 mcg (400 đơn vị) một lần/ngày từ khi mới sinh đến 6 tháng; vào khoảng 6 tháng, có thể có chế độ ăn uống đa dạng hơn. Bất kỳ lợi ích nào với liều cao hơn khuyến cáo liều hàng ngày đều chưa được chứng minh.
Những điểm chính
Thiếu vitamin D là phổ biến và là kết quả của việc tiếp xúc không đầy đủ với ánh sáng mặt trời và ăn không đầy đủ (thường xảy ra cùng nhau) và/hoặc do bệnh thận mạn tính.
Sự thiếu hụt có thể gây đau nhức bắp cơ, yếu, đau xương, và chứng nhuyễn xương.
Nghi ngờ thiếu vitamin D ở những bệnh nhân ít tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và lượng ăn vào thấp, có các triệu chứng và dấu hiệu điển hình (như bệnh còi xương, đau cơ, đau xương), hoặc mất khoáng xương trên phim X-quang.
Đo mức độ 25(OH)D (D2+D3) để xác nhận chẩn đoán.
Để điều trị thiếu vitamin D, khắc phục sự thiếu hụt canxi và phosphate và bổ sung vitamin D.
