Wieviel Vitamin D brauchen wir wirklich?

Puh, wenn ich da den ein oder anderen Kommentar unter den Sonnenschutzbeiträgen lese, muss ich mich echt zurückhalten, um nichts Unsachliches zu schreiben. Es gibt mal wieder so viele Meinungen zu dem Thema und viel zu wenig Wissen. Und dass es tatsächlich Sonnenschutzgegner gibt, war mir bis letzte Woche überhaupt nicht bewusst. Also machte ich mich auf die Suche, nach vertrauenswürdigen Publikationen und Studien, die sich damit beschäftigen, wieviel Vitamin-D wir denn tatsächlich benötigen. Wie kann ich dafür sorgen, dass mein Körper immer genug Vitamin-D hat? Woher kommt das Vitamin eigentlich und für was brauchen wir es? Welche Dosis ist nötig, welche Dosis ist schädlich und ab wann habe ich ein Vitamin-D-Mangel?







Was ist Vitamin D und wo kommt es her?

Vitamin D ist eine ganze Gruppe fettlöslicher Vitamine. Vitamine sind organische Verbindungen, die der Organismus nicht als Energieträger, sondern für andere lebenswichtige Funktionen benötigt, die jedoch der Stoffwechsel nicht bedarfsdeckend synthetisieren kann. Vitamine müssen mit der Nahrung aufgenommen werden, sie gehören deshalb zu essentiellen Stoffen (ein essentieller Stoff ist eine chemische Verbindung oder ein chemisches Element, die für einen Organismus lebensnotwendig ist und die er nicht selbst aus anderen Nährstoffen wie Wasser, Fetten oder Aminosäuren synthetisieren kann).
Wir können Vitamin D endogen durch Synthese in der Haut (vermittelt durch UVB-Strahlung) oder exogen über die Aufnahme von Nahrung aufnehmen. Der historische Begriff Vitamin trifft per Definition also nicht vollständig zu, da es nicht ausschließlich über die Nahrung aufgenommen wird.


UV-vermittelte endogene Synthese

Alles startet mit dem Provitamin D3 (7-Dehydrocholesterin oder 7DHC), einem Steroid, was in hohen Konzentrationen in unserer Haut vorkommt.  Treffen UV-Strahlen auf das Molekül, kommt es zur Photolyse (eine durch elektromagnetische Strahlung ausgelöste Spaltung einer chemischen Bindung). Aus dem Pro-Vitamin D3 wird das Pre-vitamin D3 (Cholecalciferol), welches durch die Hauttemperatur schnell in Vitamin D3 umgewandelt wird (Bild 1) [1].


Synthese von Vitamin D3 [1]


Vitamin D3 wird über das Blut zur Leber transportiert, wo es zu Calcidiol (25(OH)D) hydroxyliert (ein Wasserstoff- und ein Sauerstoffatom kommen dazu) und wieder ins Blut abgegeben wird. In der Niere wird das Calcidiol dann durch eine weitere Hydroxylierung aktiviert [2]. Calcitriol, die aktivierte Form des Vitamin D  bewirkt unter anderem die Förderung der Aufnahme von Calcium im Darm (aus der Nahrung) und der Resorption und Bewahrung von Calcium durch die Nieren [3].


Exogene Aufnahme von Vitamin D

Das Pro-Hormon kann auch über die Nahrung aufgenommen werden. Es steckt vor allem in Fettfischen vor oder wird den Lebensmitteln als Nahrungsergänzungsmittel zugefügt. Das Pro-Hormon kann, wie bei der endogenen Synthese, über die Zwischenstufe Calcidiol in seine physiologisch wirksame Form, das Hormon Calcitriol umgewandelt werden.




Warum benötigen wir Vitamin D?

Die bekannteste Funktion von Vitamin D ist die Beteiligung am Knochenstoffwechsel. So fördert Vitamin D unter anderem die Aufnahme (Resorption) von Calcium und Phosphat aus dem Darm sowie ihren Einbau in den Knochen. Es nimmt damit eine Schlüsselrolle bei der Knochenmineralisierung ein [4].
Darüber hinaus ist Vitamin D an weiteren Stoffwechselvorgängen, bei der Bildung von Proteinen beziehungsweise der Steuerung einer Vielzahl von Genen beteiligt. Dies ließ in den vergangenen Jahren die Vermutung zu, dass Zusammenhänge zwischen der Vitamin-D-Versorgung und chronischen Krankheiten bestehen und damit gleichzeitig neue Präventionsmöglichkeiten entdeckt werden könnten. Im Hinblick auf Bluthochdruck, Diabetes mellitus Typ 2 sowie kardiovaskulären und Krebskrankheiten konnten zwar Zusammenhänge in Beobachtungsstudien gefunden werden, bislang jedoch keine Beweise für kausale Beziehungen [4].



Wieviel Vitamin D brauchen wir?

Der Vitamin D-Spiegel, der zur Optimierung der intestinalen Calciumaufnahme benötigt wird (85 nmol/L oder 34 ng/ml), ist niedriger als der Spiegel, der für die neuromuskuläre Leistung benötigt wird (95 nmol/L oder 38 ng/ml) [5, 6].
Experten sind jedoch der Ansicht, dass die Untergrenze für angemessene Calcidiol-Werte 75 nmol/L (30 ng/ml) betragen sollte [7].
Wieder andere empfehlen eine Untergrenze von 40 ng/ml (100 nmol/L), da eine Beeinträchtigung des Kalziumstoffwechsels aufgrund niedriger Calcidiol-Spiegel im Serum sekundären Hyperparathyreoidismus (Regulationsstörung der Epithelkörperchen der Nebenschilddrüsen, erhöhten Knochenumsatz (und daraus folgendem Verlust von Knochensubstanz) und progressiven Knochenverlust auslösen kann [8, 9].

Die Wissenschaft streitet sich noch über die einen optimalen Calcidiol-Spiegel im Blut. Basierend auf der Überprüfung der Daten zum Vitamin-D-Bedarf gelangte ein Ausschuss des Institute of Medicine zu dem Schluss, dass Personen einem Calcidiol-Spiegel geringer als 30 nmol/L (12 ng/µl) einem Vitamin-D-Mangel ausgesetzt sind. Eine ausreichende Konzentration beträgt 50 nmol/L (20 ng/µl). Der Ausschuss stellte fest, dass diese Konzentration von Calcidiol im Blut den Bedarf von 97,5% der Bevölkerung deckt. Serumkonzentrationen höher als 125 nmol/L (50 ng/µl) sind mit möglichen (toxischen) Nebenwirkungen verbunden [10]. Betrachtet man eine andere Publikation, benötigt man eine höhere Calcidiol-Konzentration im Blut, um Bedarf zu decken (Tabelle 1) [3]. Eine dritte Quelle besagt wiederum, dass bereits 30 ng/ml (75 nmol/L) an Calcidiol ausreichen (Tabelle 2) [7].

Tabelle 1 [3]

Tabelle 2 [7].


Dann fasse ich nochmal zusammen: Quelle 1 [10] nennt einen optimale Calcidiol-Konzentration von 50 nmol/L (20 ng/µl) , Quelle 2 [3] 135-225 nmol/L (54-90 ng/µl) und Quelle 3 [7] 75 nmol/L (30 ng/µl). Und es gibt bestimmt noch weitere Quellen, die wieder andere optimale Konzentrationen angeben.

Ein Vitamin-D-Mangel steht im Zusammenhang mit  Krebs- und Herzerkrankungen, Frakturen und Stürzen, Autoimmunerkrankungen, Influenza, Typ-2-Diabetes und Depressionen [11].

Eine Überdosis kan toxisch sein. Frühe Symptome einer Vitamin-D-Toxizität sind gastrointestinale Störungen wie Anorexie, Durchfall, Verstopfung, Übelkeit und Erbrechen. Knochenschmerzen, Schläfrigkeit, anhaltende Kopfschmerzen, unregelmäßiger Herzschlag, Appetitlosigkeit, Muskel- und Gelenkschmerzen sind weitere Symptome, die innerhalb weniger Tage oder Wochen auftreten können. häufiges Wasserlassen, besonders nachts, übermäßiger Durst, Schwäche, Nervosität und Juckreiz; Nierensteine ​​ [3].

Was muss ich tun, um eine Blutkonzentration auf 50 nmoL/L oder höher zu erreichen?

Gehen wir also von einem Schätzwert von 50 nmol/l aus. Laut Deutscher Gesellschaft für Ernährung reicht die Zufuhr über die Ernährung mit den üblichen Lebensmitteln nicht aus, um diesen Wert zu erreichen. Die Differenz muss über die endogene Synthese (UVB-Strahlung) und/oder über die Einnahme eines Vitamin-D-Präparats gedeckt werden [12].
Um diese Konzentration im Blut zu erreichen, gibt die DGE als neuen Referenzwert für die Vitamin-D-Zufuhr unter der Annahme einer fehlenden körpereigenen Bildung 20 µg Vitamin D pro Tag an. 20 µg Vitamin D entsprechen einer Dosis von 800 IU (1 µg = 40 IU). IUs sind international units oder auch internationale Einheiten (IE) genannt.

Aus einer Dosis von 800 IUs werden 20 µg Vitamin D, was einer Blutkonzentration von 50 nmol/µL entspricht (Alleine diese Information hat mich einige Stunden Suche gekostet)

Je nach Alter und Gewicht sind unterschiedliche IUs oder IEs pro Tag notwendig, um eine ausreichende Vitamin D Konzentration im Blut zu gewährleisten (Tabelle 3) [10, 12]:

Alter
Gewicht in kg
Empfohlene Dosis IU/IE pro Tag
µg Vitamin D bei fehlender endogener Synthese in µg pro Tag
0-12 Monate

400
10
1-13 Jahre

600-800
15-20
19-65 Jahre
bis 50
1000
25
50-75
1500
37,5
75-100
2000
50
> 60 Jahre

800-1500
20-37,5



Über die Ernährung mit den üblichen Lebensmitteln nehmen Jugendliche und Erwachsene 2 bis 4 µg (80-160 IU) Vitamin D pro Tag auf [12]. Ein Kinderjoghurt - zum Beispiel - enthält 1,25 µg Vitamin D3. Ein Kind müsste demnach 8 Portionen davon essen, um seinen Tagesbedarf an Vitamin D3 zu decken. Weitere Angaben zu dem Vitamin D3 Gehalt von Lebensmitteln findet ihr unter anderem hier:  https://www.vitamind.net/lebensmittel/

Die Differenz zwischen der Zufuhr mit der Ernährung und dem Schätzwert bei fehlender körpereigener Bildung muss über die Vitamin D-Bildung in der Haut (endogene Synthese) und/oder über die Einnahme eines Vitamin D-Präparates gedeckt werden [12].
Die endogene Synthese ist abhängig von Breitengrad, Jahres- und Tageszeit, Witterung, Kleidung, Aufenthaltsdauer im Freien, sowie Hauttyp. Hauttyp 2 bildet synthetisiert schneller als Hauttyp 6 (mehr dazu im Beitrag zum Thema: Warum wir uns vor UV-Licht schützen sollen)

Um 10 µg Vitamin D zu bilden, muss sich ein Mensch mit dem Hauttyp III (mittelhelle Haut, braunes Haar, helle bis dunkle Augen, bräunt langsam und bekommt nur manchmal einen Sonnenbrand) von April bis Oktober auf dem 42. Breitengrad zur Mittagszeit mit zu einem Viertel unbedeckter Haut schätzungsweise 3 bis 8 Minuten in der Sonne aufhalten (für 20 µg also etwa 15 Minuten, was die Hälfte der Eigenschutzzeit entspricht). In Deutschland reicht die Stärke der Sonnenbestrahlung nur ca. 6 Monate im Jahr aus, um eine ausreichende Vitamin D-Bildung zu gewährleisten [12].
Und da viele der Meinung sind, dass diese Aussage nicht richtig sei, hab ich euch nach weiteren Aussagen gesucht:


Terushkin et al  2010 im Journal of the American Academy of Dermatology
„Peak ultraviolet B irradiation for vitamin D synthesis occurs around 12 pm Eastern Standard Time (EST). In Boston, MA, from April to October at 12 pm EST an individual with type III skin, with 25.5% of the body surface area exposed, would need to spend 3 to 8 minutes in the sun to synthesize 400 IU of vitamin D“ [13]
„Die maximale UV-B-Strahlung für die Vitamin-D-Synthese erfolgt gegen 12:00 Uhr Eastern Standard Time (EST). In Boston, Massachusetts, müsste eine Person mit Typ-III-Haut, bei der 25,5% der Körperoberfläche exponiert sind, von April bis Oktober um 12.00 Uhr EST 3 bis 8 Minuten in der Sonne verbringen, um 400 IE Vitamin D zu synthetisieren.“

National insitute of health:
"The factors that affect UV radiation exposure and research to date on the amount of sun exposure needed to maintain adequate vitamin D levels make it difficult to provide general guidelines. It has been suggested by some vitamin D researchers, for example, that approximately 5–30 minutes of sun exposure between 10 AM and 3 PM at least twice a week to the face, arms, legs, or back without sunscreen usually lead to sufficient vitamin D synthesis and that the moderate use of commercial tanning beds that emit 2%–6% UVB radiation is also effective [10]."

„Die Faktoren, die die Exposition gegenüber UV-Strahlung beeinflussen, und die bisherigen Untersuchungen zur Menge der Sonneneinstrahlung, die zur Aufrechterhaltung eines angemessenen Vitamin-D-Spiegels erforderlich ist, erschweren die Festlegung allgemeiner Leitlinien. Einige Vitamin-D-Forscher haben beispielsweise vorgeschlagen, dass etwa 5 bis 30 Minuten Sonneneinstrahlung zwischen 10 und 15 Uhr mindestens zweimal pro Woche auf Gesicht, Arme, Beine oder Rücken ohne Sonnenschutzmittel in der Regel zu ausreichend Vitamin führen D-Synthese“
Anmerkung von mir: Wenn man die Mittagszeit von 10 bis 15 Uhr meidet und Sonne am Morgen oder Abend tankt, verdoppelt sich natürlich die Zeit auf 10-60 Minuten.

Bundesamt für Strahlenschutz:
„Für eine ausreichende Vitamin-D-Synthese genügt es nach derzeitigen Erkenntnissen, Gesicht, Hände und Arme unbedeckt und ohne Sonnenschutz zwei- bis dreimal pro Woche der Hälfte der minimalen sonnenbrandwirksamen UV-Dosis (0,5 MED) auszusetzen, also der Hälfte der Zeit, in der man sonst ungeschützt einen Sonnenbrand bekommen würde. Beispielsweise bedeutet dies für Menschen mit Hauttyp II bei hohen sonnenbrandwirksamen UV- Bestrahlungsintensitäten (UV-Index 7) rein rechnerisch eine Bestrahlungszeit von circa 12 Minuten.“




Mein Fazit:
Sonnenstrahlen sind wichtig und ein richtiges Verhalten ist unumgänglich. Unter den richtigen Umständen genügt uns Erwachsenen in Deutschland (von April bis September) die Bestrahlung unbedeckter und ungeschützter Haut von Händen, Armen und Gesicht mit der Hälfte der Eigenschutzzeit aus, um unseren Bedarf an Vitamin-D zu decken. Richtige Umstände bedeutet, dass der Hauttyp und die Eigenschutzzeit beachtet werden und sowohl die Jahreszeit, der Breitengrad und die Wetterlage (bewölkt oder verschmutzte Luft) als auch der UV-Index mit einbezogen werden.
„In Deutschland genügt es für die Bildung ausreichender Vitamin-D-Mengen, wenn man von April bis September Hände, Arme und Gesicht unbedeckt und ohne Sonnenschutz zwei- bis dreimal pro Woche einem Drittel bis der Hälfte der sonnenbrandwirksamen UV-Dosis aussetzt.“
Bei unseren Kindern bedeutet das, dass sie bei einem UV-Index von 8 (welchem sie bitte niemals ungeschützt ausgesetzt werden sollten) schon nach 5 Minuten an 3 Tagen die Woche ihren Bedarf an Vitamin D decken. Ungeschützt bei einem UV Index von 2 wären das etwa 10 Minuten, wobei ihr bedenken müsst, dass dann schon die Hälfte der Eigenschutzzeit aufgebraucht ist. Bedeutet, dass wenn ihr sie nun mit LSF 30 eincremt, die geschützte Zeit nicht mehr 300 Minuten beträgt (10 Minuten Eigenschutzzeit mal LSF 30 =300) sondern nur noch 150 Minuten (5 mal 30). Ein Nachcremen verlängert diese Zeit nicht.  Das liegt daran, dass Sonnenschutzmaßnahmen (Creme, Kleidung, Schatten…) nur etwa 95-97% der UV-Strahlung abhalten. Die restlichen 3% muss die Haut selbst mit ihrer Eigenschutzzeit abdecken. Ist diese Aufgebraucht kann man so viel nachcremen wie man möchte, Sonnenbrand entsteht.
Babies, die keine Eigenschutzzeit besitzen sollten demnach direkte UV-Strahlen meiden und die erforderliche Vitamin-D-Konzentration durch Präparate aufnehmen.

Vitamin D ist wichtig, jedoch sollte man in Sachen UV-Schutz den einfachen Menschenverstand einschalten. Es sollte einem klar sein, dass man sich nicht mittags um 12 bei 35 Grad zum Sonnen nach draußen legt oder sich abends zum Einkaufen mit 10 Kilo Sonnenschutz eincremen muss. Und denkt daran, dass die UV-Belastung gerade in Wassernähe und in der Höhe um einiges höher ist. Deshalb gelten dort besondere Schutzmaßnahmen.
Und denkt immer daran: sowohl ein übertriebener als auch ein untertriebener Schutz haben gesundheitliche Folgen. Wichtig ist: Informiert euch, welchen Hauttyp ihr habt und haltet euch an eure Eigenschutzzeit.



Quellenverzeichnis
[1]   Morales-Gonzalez O M, Escribà-Gelonch M and Hessel V 2019 Int J Life Cycle Assess 14 199
[2]   Ahmed M S and Shoker A 2014 Nephrology Research & Reviews 2 19–26
[3]   Alshahrani F and Aljohani N 2013 Nutrients 5 3605–16
[4]   Robert Koch Institut 2019 Was ist Vitamin D und welche Funktionen hat es im Körper? https://www.rki.de/SharedDocs/FAQ/Vitamin_D/FAQ01.html
[5]   Bischoff-Ferrari H A, Dietrich T, Orav E J, Hu F B, Zhang Y, Karlson E W and Dawson-Hughes B 2004 The American journal of clinical nutrition 80 752–8
[6]   Heaney R P, Dowell M S, Hale C A and Bendich A 2003 Journal of the American College of Nutrition 22 142–6
[7]   Holick M F 2007 The New England journal of medicine 357 266–81
[8]   Lips P 2001 Endocrine reviews 22 477–501
[9]   Cannell J J, Hollis B W, Zasloff M and Heaney R P 2008 Expert opinion on pharmacotherapy 9 107–18
[10] National institute of health Vitamin D https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminD-HealthProfessional/ (accessed 28 Jun 2019)

[11] Nair R and Maseeh A 2012 Journal of pharmacology & pharmacotherapeutics 3 118–26
[12] Deutsche Gesellschaft für Ernährung Vitamin D (Calciferole) https://www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/vitamin-d/ (accessed 28 Jun 2019)
[13] Terushkin V, Bender A, Psaty E L, Engelsen O, Wang S Q and Halpern A C 2010 Journal of the American Academy of Dermatology 62 929.e1-9

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