PENGARUH VITAMIN D TERHADAP TULANG

FISIOLOGI TULANG

Tulang rangka tubuh manusia terdiri dari tulang kortikal 70%-80% dan tulang

trabekular 20-30%. Pada keadaan normal tulang rangka, sebanyak 25% volume tulang

anatomi yang spesifik sebagai jaringan tulang. Dan 75% merupakan sumsum tulang

(bone marrow) dan lemak, tetapi ini sangat bervariasi tergantung sebagaimana besar

tulang skeletonnya. Pada jaring tulang yang spesifik, hanya 60% berupa mineral tulang

dan 40% merupakan jaringan organik, berupa kolagen. Sumsum tulang mengandung

stroma, jaringan mieloid, sel lemak, pembuluh darah, sinusoid, dan beberapa jaringan

limfe.

Jaringan tulang sangat kompleks, aktifitas metabolisme aktif pada tulang pada

proses mineralisasi yang terdiri dari komposisi esensial, yaitu garam kalsium dan

fosfat. Garam tersebut merupakan 2/3 bagian dari berat tulang kering dan

merupakan unsur yang paling banyak kalsium dan fosfat dari seluruh tubuh.

Integritas tulang dipertahankan oleh kompartement ekstraselular calsium.

Tubuh mengandung 1000 gram (2500 mmol) Kalsium, terdiri dari 9 gram (225

mmol) berada di jaringan lunak, 1 gram (25 mmol) berada di cairan ekstraseluler dan

sisanya berada pada jaringan tulang.

Aktivitas sel sel tulang yaitu resorpsi dan pembentukan dikendalikan oleh

faktor sistemik, salah satu faktor sistemik tersebut adalah 1,25 dihydroksivitamin D.

Selain vitamin D, faktor sistemik lain adalah hormon paratiroid (PTH), kalsitonin,

insulin, estrogen/androgen, hormon pertumbuhan dan hormon tiroid. Semua faktor

tersebut saling terkait dalam proses metabolisme tulang.

VITAMIN D

Meskipun vitamin D telah disebut vitamin, vitamin ini lebih tepat diklasifikasikan

sebagai hormon (senyawa yang disekresikan oleh satu jenis sel yang bertindak untuk

mengontrol fungsi dari sel jenis lain). Sel kulit mampu membuat vitamin D ketika

prekursor 7-dehydrocholesterol yang ada pada kulit, terkena sinar ultraviolet (UV) atau

sinar matahari. Vitamin D dari makanan, ergocalciferol (vitamin D2) atau cholecalciferol

(vitamin D3), tidak aktif secara biologis. Pemrosesan lebih lanjut terjadi dalam hati

1

dengan konversi vitamin D2 atau D3 vitamin menjadi 25-hydrocycholecalciferol

(calcidiol) dan perubahan akhir ke bentuk aktif 1,25-dihydroxycholecalciferol (kalsiferol)

terutama oleh ginjal.

Sampai baru-baru ini, vitamin D dipandang terutama sebagai agen pelindung

terhadap penyakit tulang, seperti rakhitis. Penelitian telah menunjukkan, bagaimanapun,

bahwa reseptor vitamin D terdapat pada sekitar 36 jenis sel berbeda, dan hormon terlibat

dalam pemeliharaan lebih dari 200 gen manusia. Laporan dari berbagai negara telah

menyoroti berbagai kekurangan vitamin D dan penyakit defisiensi. Penelitian lebih lanjut

diperlukan untuk mengetahui tentang dampak vitamin D dalam tahap berbeda dari siklus

hidup dan dalam kelompok ras dan etnis.

2

PERAN FISIOLOGIS

Vitamin D berkaitan dengan kalsium dan fosfor secara rumit, masing-masing

diperlukan untuk penggunaan yang tertentu bagi yang lain. Vitamin D membantu tubuh

menyerap kalsium dan mengaturnya. Peran utama vitamin D adalah mineralisasi tulang

dan gigi, dan regulasi kalsium darah dan kadar fosfor. Ini berfungsi dengan paratiroid dan

tiroid (kalsitonin) hormon untuk mengatur penyerapan kalsium di usus dan fosfor,

meningkatkan reabsorpsi kalsium dan fosfor pada ginjal, dan mengatur kalsium tulang

dan cadangan fosfor.

Vitamin D juga dapat terlibat dalam fungsi sel yang terlibat dalam hematopoiesis

(pembentukan RBC), kulit, fungsi jantung, dan respon imun. Peran regulasi membantu

menjaga kalsium serum dalam kisaran yang tepat untuk mempertahankan fungsi jantung

dan neuromuskular. Kalsiferol (1,25-dihydroxycholecalciferol) berinteraksi dengan

osteoblas (sel yang membantu menghasilkan kolagen, dan membangun dan membentuk

tulang baru) untuk meningkatkan penarikan osteocalcin (protein kalsium yang berikatan

dengan agen noncollagen dalam tulang) dan senyawa pembangun tulang lainnya, atau

berinteraksi dengan hormon paratiroid untuk memobilisasi penyimpanan kalsium dari

kerangka saat kalsium diperlukan.

KEBUTUHAN

Kebutuhan vitamin D sulit untuk dientukan. Ketika sinar matahari yang cukup

tersedia, orang tidak memerlukan sumber eksogenus vitamin D. Karena banyak orang

Amerika memiliki keterbatasan terkena sinar matahari, bagaimanapun, dan karena banyak

faktor dapat mengganggu ketergantungan sintesis vitamin D dalam kulit orleh sinar UV,

vitamin D dianggap sebagai nutrisi makanan yang penting.

IOM menetukan bahwa asupan vitamin D untuk semua orang dewasa yang lebih

muda dari 51 tahun adalah 5 µg, jumlah yang direkomendasikan meningkat setara dengan

usia. ULs untuk berbagai tahap kehidupan juga didirikan untuk vitamin D. Satu

mikrogram setara dengan 40 IU. Peneliti medis dan American Medical Association telah

meningkatkan keraguan yang kuat mengenai kecukupan DRI untuk vitamin D saat ini.

American Academy of Pediatrics telah merekomendasikan asupan vitamin D oleh bayi

3

dan anak-anak menjadi dua kali lipat, atau 400 IU per hari, untuk mencegah rakhitis dan

defisiensi, dan kemungkinan hubungan dengan diabetes dan pencegahan kanker.

Sampai saat ini, anggota IOM belum yakin pernyataan untuk potensi

mempromosikan kesehatan vitamin D. Salah satu alasan mereka ragu-ragu untuk

bertindak karena toksisitas potensial dari vitamin D. Penelitian harus memvalidasi

manfaat kesehatan dan tingkat yang tepat dari vitamin yang dibutuhkan . Karena warga

AS terdiri dari etnis, lokasi dan kepekaan yang berbeda, kata-kata " one-size-fits-all "

tidak mungkin sesuai.

Diet Amerika dan Kanada tidak memberikan cukup vitamin D. Sebuah studi yang

melibatkan anak-anak dan remaja yang sehat menunjukkan rendahnya konsentrasi vitamin

D dalam darah yang lazim terkait dengan asupan yang rendah, ras, dan musim. National

Osteoporosis Foundation mendesak orang dewasa yang lebih tua dari usia 50 untuk

mendapatkan setidaknya 800 sampai 1000 IU vitamin D3 dalam bentuk suplemen untuk

mencegah patah tulang.

SUMBER VITAMIN D

Sinar Matahari

Kemampuan tubuh untuk menghasilkan jumlah vitamin D yang cukup dari sinar

matahari adalah alasan matahari dianggap sebagai sumber kesehatan. Sinar UVB adalah

penyebab utama kulit terbakar dan kerusakan sel yang mengarah ke kanker kulit. Radiasi

UVB menembus kulit yang tidak dilindung mengkonversi prekursor vitamin D menjadi

previtamin D3, yang kemudian menjadi vitamin D3. Kebanyakan orang mengalami

peningkatan kadar vitamin D selama musim panas, danmenurun selama musim dingin

karena paparan sinar matahari yang kurang. Selama musim panas, 10 menit sehari tanpa

tabir surya di tangan dan wajah dapat memenuhi pasokan tubuh.

Banyak orang di belahan bumi utara (di atas garis antara perbatasan utara

California dan Boston), orang dewasa terutama yang lebih tua dan individu berkulit lebih

gelap, mungkin tidak cukup terpapar UVB, terutama pada pertengahan Oktober sampai

pertengahan Maret. Kondisi berawan mengurangi energi UV yang diperlukan untuk

konversi vitamin D sebesar 50%; debuatau polusi yang parah mengurangi energi UV

sebesar 60%. Radiasi UV tidak menembus kaca. Tabir surya dengan sun protection factor

(SPF) 8 atau lebih dapat memblokir sinar UVB. Tabir surya jauh lebih efektif dalam

4

menghambat pembentukan vitamin D3 dibandingkan dengan labelnya SPF untuk

mencegah sengatan matahari. Dermatologis terus menyarankan tabir surya dan

perlindungan pakaian bagi siapa pun di bawah sinar matahari lebih dari 20 menit.

Meskipun tabir surya menghambat produksi vitamin D, penggunaannya terhadap paparan

sinar matahari penting untuk melindungi agar tidak terkena kanker kulit. Pada usia 70,

kulit umumnya menghasilkan vitamin D di hanya setengah dari pada saat pada usia 20.

Makanan

Meskipun jumlah yang cukup vitamin D dapat berasal dari paparan sinar matahari,

sumber makanan tambahan diperlukan dalam berbagai hal. Kadar alami vitamin D dalam

makanan terbatas dan bermacam-macam; tabel makanan biasanya tidak mencantumkan

kadar vitamin D. The US Department of Agriculture (USDA) Nutrient Data Laboratory

telah meminta analisis dari makanan tertentu yang merupakan kontributor penting dari

vitamin D. Setelah selesai, informasi akan ditambahkan ke National Nutrient Database

untuk Standar Referensi

Sumber-sumber alam termasuk ikan berminyak seperti salmon, makarel, ikan lele,

ikan sarden, dan tuna serta minyak ikan cod dan minyak ikan. Diet yang terdiri dari

(diperkaya) sumber makanan terbaik dari vitamin D memasok hanya sedikit, lebih dari

2,5 µg sehari.

Karena prevalensi kekurangan vitamin D di Amerika Serikat, US Food and Drug

Administration (FDA) mengizinkan vitamin D memperkaya jus jeruk; ini menyediakan

sumber alternatif yang baik bagi orang-orang yang tidak minum susu. Makanan lain,

seperti margarin, susu formula dan sereal, sereal sarapan siap, campuran minuman coklat,

jus jeruk, dan coklat, juga dapat diperkaya dengan vitamin D.

Makanan yang tidak diwajibkan secara hukum untuk dapat diperkaya, namun

sekitar 98% dari susu di Amerika Serikat pada diperkaya untuk menyediakan 10 µg

cholecalciferol per liter. Susu diperkaya karena konsumsinya yang populer di kalangan

anak-anak. Selain itu, kandungan kalsium dan fosfor susu yang bermanfaat untuk

penyerapan dan penggunaan vitamin D. Vitamin D dari keju reguler dan rendah lemak

yang diperkaya dapat dengan baik digunakan oleh tubuh. Karena memperkaya makanan

adalah opsional, tidak dapat diterima begitu saja.

5

Makanan yang diperkaya dengan vitamin D sering tidak memadai untuk

memenuhi kebutuhan vitamin D seorang anak dan orang dewasa. Jika pedoman gizi

federal meningkat, perusahaan susu dan produsen makanan bisa menambahkan vitamin D

lebih banyak pada produk mereka, sehingga lebih mudah bagi orang untuk mendapatkan

vitamin dari makanan.

Label nutrisi dapat digunakan untuk menilai asupan harian vitamin D, informasi

ini ditambah jumlah dari paparan sinar matahari harus dipertimbangkan untuk

memastikan jumlah yang cukup vitamin D. Vitamin D dalam multivitamin, vitamin

prenatal, kombinasi kalsium vitamin D, dan suplemen vitamin D. Kebanyakan

multivitamin memberikan 400 IU per dosis. Secara tradisional, produsen suplemen telah

menggunakan vitamin D2 (ergocalciferol), namun bentuk ini sepertiga hingga seperempat

kurang efektif dibanding vitamin D3 untuk meningkatkan tingkat calcidiol dalam darah.

ABSORPSI

Seperti nutrisi lainnya, penyerapan yang optimal terjadi ketika semua nutrisi erat

terkait (terutama kalsium dan fosfor) hadir dalam jumlah yang cukup. Sebaliknya, diet

tinggi serat dapat berakibat kurang penyerapan vitamin D.

KEADAAN KELEBIHAN DAN KEKURANGAN VITAMIN D

Toksisitas

Vitamin D memiliki potensi untuk menjadi beracun pada tingkat yang tinggi,

tetapi tingkat yang tepat untuk toksisitas belum ditentukan. Secara umum diakui bahwa

tingkat toksisitas jauh lebih tinggi daripada UL, tetapi penelitian kurang dapat

memastikan hubungan antara bahaya jangka panjang dan dosis tinggi vitamin D. Namun,

penggunaan yang tidak terkontrol dari suplemen vitamin D oleh pasien yang lebih tua

dengan osteoporosis mengakibatkan keracunan vitamin D dengan efek pengurangan

massa tulang.

Ketika suplemen vitamin D sintesis diminum dalam dosis miligram selama 6

minggu, tanda-tanda keracunan muncul. Mual, muntah, rendahnya nafsu makan,

kehilangan berat badan, konstipasi dan badan terasa lemah adalah tanda-tanda keracunan

vitamin D. Keracunan vitamin D juga dapat meningkatkan level kalsium dalam darah

yang mengakibatkan gangguan mental dan kebingungan serta abnormalitas ritme jantung.

6

Keracunan calciferol dapat mengakibatkan peningkatan resorpsi tulang, mengarah kepada

deposisi kalsium dan fosfat pada jaringan lunak serta kerusakan ginjal dan jantung. Tanpa

deteksi dari gejala dan pengurangan sumber vitamin D, kerusakan permanen akan terjadi

Alasan yang paling umum untuk keracunan vitamin D adalah asupan berkepanjangan

suplemen yang berlebihan atau minyak ikan cod; jika tidak, keracunan melalui diet

makanan tidak mungkin terjadi. Bayi yang diberi susu formula komersial dan suplemen

vitamin dapat dengan mudah menelan vitamin D jauh di atas RDA.

Defisiensi

Dalam studi penelitian, kekurangan vitamin D pada orang dewasa dikaitkan

dengan kondisi yang beragam seperti asma, penyakit jantung, hipertensi, diabetes melitus,

depresi, beberapa penyakit menular, gangguan autoimun, dan skizofrenia. Banyak

peneliti vitamin D percaya bahwa dengan rajin melindungi diri dari sinar matahari,

banyak manfaat dari vitamin ini juga terlewatkan, melanin yang membuat kulit gelap

efektif menyaring UVB, sehingga orang berkulit gelap memiliki tingkat vitamin D yang

lebih rendah dibandingan orang berkulit terang.

Defisiensi vitamin D mempengaruhi struktur skeletal pada anak-anak maupun

orang dewasa. Tanda-tanda defisiensi biasanya ditemukan pada anak-anak karena

meningkatnya kebutuhan, penurunan penyimpanan, penurunan paparan terhadap sinar

matahari atau penggunaan tabir surya. Pada pasien usia lanjut, defisiensi diciptakan oleh

konsumsi yang tidak memadai dengan sedikit paparan sinar matahari, ketebalan kulit

yang berkurang, ketidakmampuan ginjal untuk mengkonversi vitamin D menjadi bentuk

aktifnya, atau penyerapan vitamin D yang kurang memadai dari saluran pencernaan.

Plasma vitamin D secara signifikan lebih rendah pada pasien yang lebih tua dibandingkan

pada populasi yang lebih muda; secara konsisten lebih tinggi untuk pria yang lebih tua

daripada wanita. Penyedia layanan kesehatan dapat merekomendasikan vitamin D dan

suplemen kalsium untuk pasien yang lebih tua untuk mencegah osteoporosis. Ketika

suplemen dianjurkan, harus diperhatikan jangan sampai terjadi overdosis keracunan.

Kekurangan vitamin D berhubungan dengan kelemahan otot, menyebabkan orang tua

mudah lelah dan mengalami kesulitan menaiki tangga dan bangkit dari kursi. Kelemahan

otot ini sering mengakibatkan jatuh.

7

Rakhitis

Nilai laboratoris menunjukkan serum kalsium atau fosfor di atas atau di bawah

nilai normal, kegagalan tulang untuk tumbuh dengan baik diukur dari panjang tulang, dan

film x-ray menunjukkan epifisis abnormal, atau pusat pertumbuhan dari tulang,

menunjukkan kekurangan. Karena vitamin D berkaitan dengan fungsi kalsium dan fosfor,

perubahan dalam salah satu dari tiga nutrisi akan mempengaruhi yang lainnya.

Nama rakhitis nama berasal dari kata wrikken, yang berarti "membungkuk atau

memutar". Rakhitis, yang disebabkan oleh kekurangan vitamin D, biasanya terjadi pada

anak-anak usia 1 sampai 3 tahun dan ditandai dengan tulang yang lemah dan kelainan

bentuk tulang. Epifisis tulang tidak berkembang secara normal pada anak-anak, sehingga

tulang menjadi bengkok. Perubahan tulang lainnya termasuk deretan tonjolan seperti

manik-manik (rachitic rosary) di persimpangan tulang rusuk dan kartilago.

Rakhitis berkembang selama masa pertumbuhan yang sangat cepat ketika anak-

anak hanya memiliki waktu yang singkat untuk memperoleh vitamin D. Asupan vitamin

D selama kehamilan dan menyusui sangat penting karena vitamin D diberikan dari ibu ke

bayi sebelum lahir dan melalui ASI. Namun, vitamin D tidak dapat dipenuhi hanya oleh

ASI.

Tulang alveolar dipengaruhi seperti tulang lainnya dalam tubuh saat terkena

rakhitis. Trabekula tulang alveolar melemah, pertumbuhan gigi tertunda dan gigi geraham

menjadi kecil.

Hipoplasia Enamel

Beberapa pasien rakhitis mengalami hipoplasia enamel dikarenakan kekurangan

vitamin D. Pada umumnya perubahan ini hanya bisa dilihat dengan bantuan mikroskop

atau selama pemeriksaan klinis. Apakah gigi seperti ini lebih mudah terkena karies gigi

masih belum jelas. Email yang terbentuk tidak menjadi lebih lemah, tetapi permukaan

yang kasar lebih memudahkan perlekatan plak gigi dan sisa makanan.

Osteomalasia

Kekurangan vitamin D pada orang dewasa disebut juga osteomalasia; yang terkait

dengan asupan kalsium. Osteomalasia ditandai dengan penurunan mineralisasi tulang atau

pelunakan tulang, yang dapat menyebabkan kelainan bentuk tungkai, punggung, dada,

8

dan panggul. Gejala utama adalah nyeri tulang dan kelemahan otot yang menyebabkan

kyphosis atau gaya berjalan yang tidak rata. Manifestasi oral termasuk hilangnya lamina

dura di sekitar akar gigi. Kondisi ini lebih umum pada wanita usia subur dengan

penurunan kalsium karena kehamilan kembar atau asupan yang tidak memadai atau pada

wanita yang sedikit terkena paparan sinar matahari.

Penyedia layanan kesehatan atau ahli gizi dapat merekomendasikan suplemen

vitamin D atau suplemen kalsium dengan vitamin D untuk memaksimalkan penyerapan

kalsium bagi pasien, terutama bagi wanita yang memiliki risiko osteoporosis.

Osteoporosis

Osteoporosis sebelumnya dianggap sebagai kekurangan kalsium, tetapi penelitian

baru telah menunjukkan kadar vitamin D menjadi sama pentingnya dengan asupan

kalsium. Seperti yang dibahas sebelumnya, kekurangan vitamin D mengganggu

mineralisasi skeletal, mengurangi kepadatan tulang dan meningkatkan risiko patah tulang.

Osteoporosis adalah penyakit yang ditandai dengan tulang rapuh dan berhubungan dengan

peningkatan insiden patah tulang, terutama pinggul.

Kanker dan risiko kardiovaskular

Laboratorium, hewan dan bukti epidemiologi menunjukkan bahwa vitamin D

dapat melindungi terhadap beberapa kanker. Banyak penelitian menunjukkan bahwa

kadar vitamin yang lebih tinggi dalam darah berhubungan dengan berkurangnya kanker

usus, kolorektal dan kanker payudara. Dalam studi hewan, pertumbuhan tumor telah

dikurangi dengan pemberian vitamin D. Masa depan vitamin D dan kanker tidak pasti,

bukti dari temuan ini didasarkan pada data yang terbatas, dan studi lebih lanjut diperlukan

untuk menentukan tingkat optimal dan asupan vitamin D untuk mengurangi risiko kanker.

Studi baru menunjukkan bahwa vitamin D juga penting untuk kesehatan jantung.

Dalam satu penelitian, pria dengan kadar vitamin D yang rendah memiliki risiko serangan

jantung dua kali lipat dibandingkan laki-laki yang mendapatkan jumlah yang memadai.

Studi lain menunjukkan orang dengan kadar vitamin D rendah memiliki peningkatan

risiko kematian pada umumnya, terutama dari kondisi kardiovaskular. Penelitian lebih

lanjut diperlukan untuk menentukan bagaimana vitamin D mempengaruhi kondisi ini dan

berapa banyak vitamin D yang dibutuhkan untuk meningkatkan kesehatan jantung.

9

Petunjuk asupan gizi

Sinar matahari yang cerah antara pukul 11 dan 14 menawarkan konversi

maksimum. Untuk individu berkulit terang, 10 hingga 20 menit paparan sinar

matahari setiap harinya dapat menghasilkan konversi yang memadai.

Keracunan mungkin merupakan akibat dari kelebihan asupan minyak ikan cod

atau suplemen vitamin D yang berlebihan.

Orang yang lebih tua, terutama orang yang tinggal di fasilitas perawatan jangka

panjang, memiliki risiko tinggi kekurangan vitamin D dan sebaiknya menerima

suplemen harian.

Membaca label pada suplemen vitamin, pilih merek yang mengandung vitamin D3

atau cholecalciferol yang lebih efektif dibandingkan ergocalciferol.

10

11