Post on 05-Dec-2014
description
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