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Mikronährstoffe

Vitamin D und warum es kaum jemand ausreichend bilden kann!

von Thomas
/
10. April 202115. Januar 2023
/
Kommentare 4

Inhaltsverzeichnis

  • Bildung von Vitamin D3
  • Vitamin D3 und der Sonnenstand
    • Sonnenstand und Tageszeit
    • Sonnenstand und Jahreszeit
  • Gewohnheiten, die einen Vitamin D Mangel begünstigen
  • Schlussfolgerung von Holick bzgl. ausreichender Vitamin D3 Versorgung
  • Disclaimer
  • Quellen

Die Sonne bildet über die Haut Vitamin D. Doch welche Voraussetzungen benötigt man eigentlich dafür?

Genau genommen ist diese Substanz gar kein Vitamin, sondern ein Hormon. Seine physiologische Hauptfunktion ist es, die extrazellulären Konzentrationen von Calcium und Phosphor in einem normalen Bereich zu halten. Doch heute soll es mehr um die Bildung als um die physiologischen Funktionen von Vitamin D3 gehen.1

Randbemerkung: Es gibt auch noch weitere Formen, die als Vitamin D1 – D5 gekennzeichnet sind. In diesem Artikel geht es jedoch ausschließlich um D3, da dieses heutzutage hauptsächlich zur Diagnostik und Supplementierung eingesetzt wird.

Bildung von Vitamin D3

Die Speicherform von Vitamin D3 wird Provitamin D3 (7-Dehydrocholesterol; 7-HDC) genannt. Es befindet sich in der Haut und wird im Körper aus einem Cholesterinderivat gebildet. Die Umwandlung von Provitamin D3 in Prävitamin D3 geschieht, wenn es mit UVB Strahlung einer Wellenlänge von 290 – 315 nm bestrahlt wird. Prävitamin D3 kann anschließend durch die Körpertemperatur angetrieben seine Struktur ändern und zu Vitamin D3 (Cholecalciferol) werden (Abbildung 1).1 Aus Cholecalciferol, das auch in Vit.D-Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt wird, wird in einem nächsten Schritt in der Leber das Calcidiol (25-OH-Vitamin D3) gebildet. Das 25-OH Vitamin D3 ist letzendlich auch die Substanz, die standardmäßig bei einem Bluttest bestimmt wird.

Vitamin D Bildung durch UVB Strahlung

Abbildung 1 Vitamin D3 Bildung über die Haut: Provitamin D3 (7-Dehydrocholesterol) wird mit Hilfe von UV-B Strahlung (290 – 315 nm Wellenlänge) in Prävitamin D3 umgewandelt. Anschließend reicht die Körpertemperatur aus, dass die folgende Umwandlung in Vitamin D3 (Cholecalciferol) stattfinden kann.

Deutschland liegt zwischen dem 47. und dem 55. nördlichen Breitengrad. In Edmonton, Canada, hat man die Umwandlung von Provitamin D3 durch die Sonne untersucht und fand heraus, dass dies nur von Mitte März bis Mitte Oktober möglich war.1 Dieses Ergebnis ist für uns in Deutschland gut übertragbar, da Edmonton auf dem 52-ten nördlichen Breitengrad liegt.

Wenn aber doch ein halbes Jahr lang mit Hilfe der Sonne Vitamin D3 gebildet werden kann, wie kommt es dann, dass viele Menschen niedrige Vitamin D3 Serumspiegel haben?

Dafür gibt es mehrere Gründe:1,2

  • Der Winkel, mit dem die Sonne auf die Atmosphäre trifft, wovon die Weglänge der UV-Strahlung durch die Atmosphäre abhängt
  • Hauttyp
  • Luftverschmutzung
  • Höhe über dem Meeresspiegel
  • Alter
  • Gewohnheiten (Arbeitszeit, Sonnenschutz, Kleidung)
  • Ernährung
  • Übergewicht
  • Malabsorbtion
  • Medikamteneinnahme

Die zwei Hauptgründe für einen Vitamin D3 Mangel dürften zum einen der Winkel, mit welchem die Sonnenstrahlen auf die Atmosphäre treffen, und zum anderen unsere Gewohnheiten sein.

Vitamin D3 und der Sonnenstand

Sonnenstand und Tageszeit

Die Ozonschicht ist in der Lage ca. 99 % der UVB Strahlung (Wellenlänge von 291 – 320 nm) auf dem Weg zur Erde herauszufiltern. Diese 99 % gelten nur zur Mittagszeit im Sommer, wenn die Sonne im Zenit, also senkrecht zur Erdoberfläche steht. Zu jeder anderen Tages- oder Jahreszeit wird noch mehr UVB Strahlung herausgefiltert. Das liegt daran, dass die Absorption von dem Weg abhängt, den die UVB Strahlen durch die Atmosphäre zurücklegen. Je länger der Weg, umso mehr der Strahlung wird abgefangen. Bei tieferem Sonnenstand wird der Einfallswinkel der Strahlung auf die Atmosphäre kleiner und dadurch der Weg länger, den die Strahlung durch die Atmosphäre zurücklegen muss (Abbildung 2).

Abbildung 2 Die Weglänge der Sonnenstrahlen durch die Atmosphäre hängt vom Einfallswinkel ab. Der Weg ist am kürzesten, wenn die Strahlung senkrecht auf die Erdoberfläche trifft. Je flacher der Winkel ist, umso länger ist er.

Sonnenstand und Jahreszeit

Fällt die Strahlung in einem immer flacheren Winkel auf die Erdatmosphäre, je näher die Herbst- und Wintermonate kommen, gelangt irgendwann gar keine UV-B Strahlung mehr auf die Erde, welche zur Umwandlung von Provitamin D3 (7-Dehydrocholesterol) in Prävitamin D3 benötigt wird. Sogar im Sommer kann diese Umwandlung deshalb vor 10 Uhr und nach 15 Uhr in nur sehr geringem Umfang stattfinden.1

Gewohnheiten, die einen Vitamin D Mangel begünstigen

Wir arbeiten von 8 – 17 Uhr, nutzen Sonnencreme und haben auch im Sommer meist sehr viel unserer Haut bedeckt. Sonnencreme mit einem Lichtschutzfaktor 30 ist z.B. in der Lage 95 – 98 % der UVB Strahlung zu absorbieren und trägt so wesentlich zu einem Vitamin D Mangel bei. Und natürlich verhindert auch Kleidung, dass UVB Strahlung auf die Haut gelangt (Abbildung 3).2,3 Zudem nimmt im Alter die Fähigkeit ab Vitamin D3 zu bilden, da die Menge des Provitamin D3 in der Haut abnimmt. Dazu schützen sich ältere Menschen aus Sorge vor Hautkrebs häufig stärker mit Kleidung oder Sonnencreme vor direkter Sonneneinstrahlung als jüngere Menschen.

Abbildung 3. Vergleich der Serum Vitamin D3 Spiegel, je nachdem ob bzw. welche Kleidung getragen wird und ob Sonnencreme verwendet wird. Nachbildung anhand Quelle 1.1

Schlussfolgerung von Holick bzgl. ausreichender Vitamin D3 Versorgung

Holick ist ein US-amerikanischer Arzt und Biochemiker mit dem Forschungsschwerpunkt Vitamin D.4 Er schreibt in seinem Review von 2018, dass Babys während des ersten Lebensjahres täglich 400 I.E. Vitamin D erhalten sollten. Für Kinder ab dem 1. Geburtstag empfiehlt der Arzt 1000 I.E. und für Erwachsene 3000 I.E. täglich über das ganze Jahr. Dadurch könne man einen stabilen Serumspiegel an Vitamin D3 von über 30 ng/mL erhalten, ohne Angst vor einer Überdosierung haben zu müssen.1

Disclaimer

Dieser Beitrag dient lediglich zur Aufklärung und Information und stellt keine Therapieempfehlung dar.


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    Quellen

    1. Holick MF. Photobiology of Vitamin D. In: Vitamin D. Elsevier; 2018:45-55. doi:10.1016/B978-0-12-809965-0.00004-5
    2. Wacker M, Holick MF. Sunlight and Vitamin D. Dermatoendocrinol. 2013;5(1):51-108. doi:10.4161/derm.24494
    3. Matsuoka LY, Ide L, Wortsman J, Maclaughlin JA, Holick MF. Sunscreens Suppress Cutaneous Vitamin D 3 Synthesis*. J Clin Endocrinol Metab. 1987;64(6):1165-1168. doi:10.1210/jcem-64-6-1165
    4. Michael F. Holick. In: Wikipedia. ; 2020. Accessed April 10, 2021. https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Michael_F._Holick&oldid=195979897

    Autor

    • Thomas
      Thomas

      Histameany habe ich gegründet, da ich selbst von Allergien und Pseudoallergien betroffen bin. Ich habe Biochemie studiert und möchte diese wissenschaftliche Expertise nutzen, um euch im Science-Blog die grundlegenden Zusammenhänge solcher Erkrankungen zu erklären und euch über den aktuellen Stand der Wissenschaft in diesem Bereich zu informieren.

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    Kategorien: Mikronährstoffe
    Schlagwörter: Bildung von Vitamin D, Cholecalciferol, Sonnenhormon, Vitamin D, Vitamin D Supplementierung, Vitamin D und Winkel der Sonnenstrahlen, Vitamin D3
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    BiFa
    BiFa
    1 Jahr zuvor

    Ich habe eine Histamin- und Salicylatunverträglichkeit und vertrage seit Jahren kein Vitamin D, egal ob Tropfen oder Tabletten. Habe vieles ausprobiert. Dabei achte ich schon darauf, Produkte ohne Zusätze zu verwenden. Mein Vitamin D Wert ist ständig unter 10 und es geht mir generell nicht gut. Woran kann es liegen, dass ich so gar kein Vitamin D vertrage und was könnte man vielleicht dagegen tun?

    0
    Antworten
    Thomas
    Thomas
    Autor
    Reply to  BiFa
    1 Jahr zuvor

    Hallo BiFa, leider konnte ich bisher noch keine Erklärung dafür finden, warum einige Menschen kein Vitamin D vertragen. Niedrige Werte können unterschiedliche Ursachen haben, wie oben im Artikel beschrieben oder z.B. eine Mutation im Vitamin D bindenden Protein (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2567851/). Unsere Erfahrung ist, dass der Vitamin D Spiegel evtl. nicht steigt, wenn man einen Magnesiummangel hat. Möglicherweise spielen auch Mutationen im Vitamin D Rezeptor eine Rolle. Es gibt nämlich Zusammenhänge mit Mutationen des Vitamin D Rezeptors und allergischen Erkrankungen (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31752548/). Allerdings ist das alles keine Erklärung für eine Unverträglichkeit auf Vitamin D. Viele Menschen mit Salicylatintoleranz vertragen Kokosöl nicht. Da Vitamin… Weiterlesen »

    0
    Antworten
    Julia K
    Julia K
    11 Monate zuvor

    Hallo Thomas, Ich habe gelesen, dass die Einnahme von Vitamin D am Abend die Melatonin Produktion hemmen kann. Ist da was dran?
    Viele Grüße

    0
    Antworten
    Thomas
    Thomas
    Autor
    Reply to  Julia K
    11 Monate zuvor

    Liebe Julia,

    Vitamin D und Melatonin haben auf jeden Fall gegenseitigen Einfluss. Bisher wurde in einer Studie mit einer Vitamin-D Dosierung von 75.000 i.E. alle 3 Wochen nach 3 Monaten ein Absenken des Melatoninwertes beobachtet.

    Quelle: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1087079220301222

    Und da Vitamin D ein Hormon ist, das an allen möglichen Prozessen beteiligt ist, und natürlicherweise nur grob zwischen 10 und 15 Uhr gebildet werden kann, würde ich es auch nicht allzu viel später am Tag einnehmen.

    Viele Grüße
    Thomas

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