[科普中国]-为什么儿童需要晒太阳

18世纪的英国，工业革命正在如火如荼地进行着，天空总是被黑沉沉的雾霾所笼罩。一些城市的贫困儿童中，出现了一种被称为“佝偻病”的骨骼发育畸形疾病。其特征是儿童发育迟缓、罗圈腿、膝外翻、胸骨突出（鸡胸）。医生不知道这种被称为佝偻病的疾病从何而来。难道是因为吸入的雾霾？有些医生建议患者远离城市，到空气新鲜的乡下去休养。结果真的有很多孩子的症状减轻了。今天的中国也发生了严重的雾霾，会不会也有一些孩子由此得上佝偻病呢？

工业革命时的伦敦，天空总是被雾霾所笼罩

佝偻病孩子的胸骨突出（鸡胸）

佝偻病孩子的罗圈腿

骨骼与维生素

佝偻症在英国肆虐两百多年后，科学家才发现，佝偻病的发生不是由于吸入的雾霾，而是由于缺少了一种维生素——维生素D。

维生素D最重要的作用是参与小肠和肾脏对钙的吸收，同时也保证血液中有充足的钙和磷，以满足骨骼的需求。骨骼的主要成分是磷酸钙，而儿童正处于骨骼快速发育的阶段。如果儿童缺乏钙和磷，容易引起身材矮小。如果钙磷严重缺乏，骨骼的强度不足以支撑体重，就会导致下肢骨骼弯曲（罗圈腿、膝外翻），这就是典型的佝偻病体征。成年人中也可能发生维生素D的缺乏。但是，由于成年人的骨骼已经发育成熟，所以初期一般不会出现严重的畸形，而是出现以骨骼软化为特征的软骨病（骨软化症）。严重的软骨病也可以表现为罗圈腿或驼背等骨骼畸形。

维生素D在动物性食物（如海鱼、动物肝脏、蛋黄等）中较为丰富，而在谷物、蔬菜和水果中较少。那些患病的贫困儿童就是因为吃不起肉食才患上佝偻病的。19世纪的医生开始采用鱼肝油治疗佝偻病。但是，当时的科学家并不知道维生素D的存在，他们一致认为这是鱼肝油中的维生素A的作用。直到1921年，美国科学家埃尔默·麦科勒姆发现，破坏鱼肝油中的维生素A后，喂养的实验动物依然不会出现佝偻病，说明维生素A缺乏不会导致佝偻病的发生。通过进一步的研究，他最终发现了维生素D这一全新的营养物质。

来自阳光的维生素

那么，工业革命之前的贫困儿童饮食中也缺乏足够的肉食，为什么没有佝偻病的泛滥呢？

19世纪，波兰医生安德鲁·斯尼亚代茨基发现了佝偻病与阳光的关系。原来，我们身体是可以合成维生素D的。只要我们皮肤表皮的基底层和棘层受到阳光紫外线的照射，我们身体里的胆固醇化合物（7-脱氢胆固醇）就能转化成一种没有活性的维生素D。这种维生素D从血液进入肝脏转化后，就能具备生物学活性。这些活性维生素D再次进入血液循环后，就能与其他的激素共同作用，调控我们的电解质代谢和细胞代谢。

皮肤的表皮层中的基底层（图中红色）和棘层（浅棕色）产生维生素D

工业革命时期的贫民区，远处是不断喷出黑烟的烟囱

不过，人体对制造维生素D的阳光有一定的要求。7-脱氢胆固醇只有在波长270～300纳米的紫外线照射下，才能转化成维生素D。如果照射强度过低或者照射时间过短，就无法刺激皮肤合成足够的维生素D。工业革命时期的雾霾阻挡了阳光中的紫外线，每天都是灰沉沉的阴天，贫困儿童的身体无法自己合成维生素D，又无法得到足够的肉食，所以患上了佝偻病。同样的道理，他们的症状会在阳光充足的乡下好转。作为对比，热带地区的人们几乎不会缺乏维生素D。

今天，我们的饮食情况已经大有好转，但维生素D缺乏的情况还是时有发生。如果你平时总在楼里待着不见阳光，最好能在天气晴好的时候，进行20～30分钟的户外活动，接受阳光的直接照射，以避免维生素D的缺乏。