Vitamin D – Funktion & Zufuhr

Um das Thema Vitamin D ist ein regelrechter Hype entstanden und es wird regelmäßig von verschiedensten Medien aufgegriffen. Streitthema ist dabei die (mögliche) Notwendigkeit einer Supplementation mit Vitamin D in den Wintermonaten. Doch bevor man diese Frage für sich beantworten kann, sollte man zunächst einige Grundlagen über Vitamin D verstehen.

Vitamin D ist kein Vitamin

Wenn wir von Vitamin D reden, dann sprechen wir über die Gruppe der Calciferole. Diese können vom Körper gebildet werden, weshalb sie nicht als Vitamine gelten. Als Vitamin D entdeckt wurde, war dies jedoch noch nicht bekannt und der Name hatte sich so bereits etabliert. Calciferole sind Vorstufen der Steroidhormone.

Synthese

Das Grundgerüst des Vitamin D wird in der Leber und Niere zu einem aktiven Hormon umgebaut. Notwendig ist dazu nur Sonnenstrahlung oder genauer gesagt UV-B-Strahlung.   Diese Strahlung gilt als besonders Gefährlich für die Entstehung von Hautkrebs, ist aber gleichzeitig wichtig zur Synthese von Vitamin D. Im Bereich der Breitengrade in denen Deutschland liegt, ist die UV-B-Strahlung zur Mittagszeit besonders hoch.  Für die Synthese von Vitamin D ist es egal, wie stark die Sonne gefühlt scheint. Auch an einem wolkigen Tag ist die Synthese von Vitamin D möglich. Die endogene Synthese macht dabei ca. 90 % der Vitamin D-Zufuhr aus und nur knapp 10 % werden durch Lebensmittel aufgenommen. Der Körper könnte auch die vollständigen 100 % selbst synthetisieren, reduziert die Synthese aber, wenn die Plasma-Konzentration hoch ist. Eine Hypervitaminose (zu hohe Zufuhr) ist über die Sonneneinstrahlung nicht möglich. Vitamin D wird hauptsächlich über tierische Lebensmittel mit einem hohen Fettgehalt aufgenommen. Dazu gehören Fische mit viel Fett, Butter oder Eigelb. Bei einem Verzicht auf diese Lebensmittel synthetisiert der Körper bei ausreichender Sonnenstrahlung den gesamten Vitamin D-Bedarf selbst.

Was beeinflusst die Synthese?

Für die Synthese von Vitamin D ist UV-B-Strahlung unabdingbar. Diese muss auf die Haut treffen um dort den Beginn der Reaktion zu starten. Beim tragen langer Klamotten kann folglich keine Vitamin D-Synthese stattfinden. Auch Sonnencreme verhindert die Synthese von Vitamin D. Hier Gerät man in eine Zwickmühle zwischen notwendigem Schutz vor Hautkrebs sowie Sonnenbrand und der Notwendigkeit der Vitamin D-Synthese. In den sonnigen Monaten reichen 10 bis 15 Minuten Sonnenschein aus, bei freien Armen und Beinen, um den Tagesbedarf an Vitamin D zu synthetisieren. Nach dieser Zeit empfiehlt es sich Sonnencreme aufzutragen, da der Schutz der Haut gegenüber UV-Strahlung nicht viel länger Aufrecht erhalten werden kann. Dunkelhäutige Personen benötigen etwas länger für eine ausreichende Vitamin D-Synthese, da das in der Haut enthaltene Melanin die Sonnenstrahlung absorbiert. In den Breitengraden, in denen Deutschland liegt, ist die Vitamin D-Synthese in etwa von März bis September möglich.

Ein kurzer Spaziergang im Sommer genügt zur Vitamin D-Versorgung.

Funktionen

Vitamin D hat vier klassische Zielorgane:

  • Darm: Hier fördert Vitamin D die Calciumabsorption, in dem es die Bildung des Proteins Calbindin D auslöst. Dieses Protein bindet Calcium und ist so direkt an der Absorption beteiligt.
  • Knochen: Vitamin D steigert die Bildung von Proteinen welche für die Knochenbildung essentiell sind. Dies sind Osteocalcin und Osteopontin, welche Calcium in den Knochen einbauen. Bei einem Calciummangel fördert Vitamin D hingegen den Calciumabbau aus dem Knochen um die Calcium-Konzentration im Blut aufrecht zu erhalten.
  • Niere: Die Rückresorption von Calcium wird gesteigert und so weniger Calcium mit dem Urin ausgeschieden.
  • Nebenschilddrüse: Hemmung des Parathormons, welches Calcium bereit stellt (verstärkte Resorption in Darm und Niere sowie verstärkter Knochenabbau).

Neben diesen klassischen und gut erforschten Wirkungen des Vitamin D werden weitere Einflüsse diskutiert und erforscht. Dazu zählen folgende Bereiche:

  • Stimulierung der Differenzierung von Zellen
  • Einfluss auf das Immunsystem
  • Hemmung des wuchernden Wachstums von Tumorzellen
  • Calcium-Transport im Muskel
  • Insulinausschüttung

Die möglichen Einflüsse von Vitamin D auf Zivilisationskrankheiten wie Diabetes, Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen lassen sich nur schwierig bewerten. Man kann beobachten, dass ein niedriger Vitamin D-Spiegel im Körper mit einer kürzeren Lebensdauer assoziiert ist. Ob die kürzere Lebensdauer jedoch eine Folge des niedrigen Vitamin D-Spiegels ist, oder ob Personen mit einem höheren Vitamin D-Spiegel einfach zufällig gesünder leben, geht aus diesen Beobachtungsstudien nicht hervor. Aktuell sollte man aber nicht davon ausgehen, dass Vitamin D starke präventive Eigenschaften hat. Die Haupteigenschaft des Vitamin D bleibt demnach weiterhin der Erhalt des Calcium-Gleichgewichts.

Sport ist Kinder aus vielen Gründen wichtig. Unter anderem kann so die Vitamin D-Versorgung sichergestellt werden.

Zufuhrempfehlung & Versorgungssituation

AltersgruppeVitamin D Zufuhr bei fehlender Synthese im Körper in µg/Tag (DGE)
Säuglinge bis 12 Monate10
alle Personen älter als 12 Monate20

1 µg = 40 Internationale Einheiten (IE) 20 µg = 800 IE

Wie bereits erwähnt wird Vitamin D zum Großteil vom Körper synthetisiert. Personen die sich viel in der Sonne aufhalten können dabei eine so hohe Konzentration erreichen, dass sie auch über die Wintermonate einen ausreichend hohen Vitamin D-Spiegel aufrecht erhalten können.

Vitamin D-Status25(OH)D-Konzentration in nmol/L
defizient< 30
inadäquat30 – 50
ausreichend> 50
optimal> 75

Die Definition eines Mangels unterscheidet sich dabei zwischen verschiedenen Institutionen. So sprechen die Deutsche Gesellschaft für Kinderheilkunde und Jugendmedizin (2011) und die European Society for Pediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition (2013) bereits ab einem Wert < 50 nmol/L von einem Mangel, während dies bei der DGE und dem Institute of Medicine (USA/2011) erst ab einem Wert von < 30 nmol/L der Fall ist.

Eine unzureichende Vitamin D-Konzentration kann langfristig die Entstehung von Osteoporose begünstigen und so die Lebensqualität im Alter reduzieren. Bei Osteoporose haben die Knochen nicht die notwendige Dichte und sind anfällig gegenüber Brüchen. Dies betrifft in der Regel die Knochen der Wirbelsäule und den Oberschenkelhals-Knochen. Operationen an diesen Knochen sind nicht ungefährlich und ein schwerer Eingriff. Auch nach einer erfolgreichen Operation sind die betroffenen Personen häufig weniger beweglich und haben in Folge dessen einen weniger aktiven Lebensstil.

Im Winter wird i.d.R. kein Vitamin D synthetisiert, da zu wenig UV-B-Strahlung ankommt und der Körper mit Klamotten bedeckt ist.

Die 25(OH)D-Konzentration von einem Arzt bestimmen zu lassen kann in verschiedenen Situationen sinnvoll sein. Zum einen wäre dies in den Wintermonaten ratsam um zu schauen ob eine Supplementation notwendig ist. Zum anderem im Sommer, wenn man nicht die erforderliche Zeit in der freien Luft verbringt. Gerade für Personen die lange im Büro arbeiten kann es schwierig sein, wirklich 15 Minuten mit unbedeckten Armen und Beinen an der Sonne zu verbringen. Während meines Studiums habe ich einige Studenten kennen gelernt, die auch im Hochsommer einen Vitamin D-Mangel hatten. Die Vitamin D-Konzentration konnte bei den betroffenen auch schon mal bei 6 nmol/L liegen und damit sogar weit unter der Grenze einer defizitären Zufuhr. Bei einer solch niedrigen Konzentration über einen langen Zeitraum sind negative Auswirkungen auf den Knochen nicht auszuschließen. Desweiteren ist es für Personen mit der Diagnose einer Depression sinnvoll, die Vitamin D-Konzentration bestimmen zu lassen, da ein Mangel eine Depression begünstigen kann.

Auch Studien zeigen eine schlechte Versorgungssituation mit Vitamin D in Deutschland. So zeigten die KIGGS-Studie 2007 und die DONALD-Studie 2008, dass 15-17 % aller Kinder einen Wert < 25 nmol/L hatten und nur < 40 % der Kinder einen Wert über 50 nmol/L hatten.

Vorsicht bei Nahrungsergänzungsmitteln

Nahrungsergänzungsmittel mit Vitamin D gibt es viele und einige Liefern eine deutlich zu hohe Tagesdosis. Medizinische Fachgesellschaften bewerten eine Tagesdosis von 4000 IE über einen längeren Zeitraum zwar als unkritisch, dennoch kann es bei Nahrungsergänzungsmitteln zu  Hypervitaminosen kommen. Eine akute Hypervitaminose kann u.a. zu Dehydration, Schwindel, Kopfschmerzen, Desorientierung, Erbrechen, Übelkeit oder Bluthochdruck führen. Grund ist der gesteigerte Abbau von Calcium aus den Knochen, welcher durch den Überschuss an Vitamin D ausgelöst wird. Eine chronische Hypervitaminose kann zu Osteoporose, Niereninsuffizienz und Kalzifikation der Gefäße führen, welche wiederrum in Atherosklerose und einem Herzinfarkt oder Schlaganfall als Endpunkt enden kann.

Eine Supplementation mit Vitamin D ist nicht allgemein gut oder schlecht, sondern hängt stark von der Versorgungssituation ab. Bei einer defizitären Konzentrationist eine Supplementation empfehlenswert, sollte aber nicht die Zufuhrempfehlung von 800-1000 IE überschreiten. Auch bei diesen Konzentrationen kommt es ausreichend schnell zu einer Verbesserung der Konzentration.

Vitamin D-Präparate können eine sinnvolle alternative sein.

Fazit zur ausreichenden Vitamin D-Versorgung

  • in den Monaten von März bis September möglichst täglich zwischen 10 und 15 Uhr ca. 10-15 Minuten mit unbedeckten Armen und Beinen draußen verbringen.
  • Sonnencreme erst nach dieser Zeit auftragen
  • in den Wintermonaten den Vitamin D-Spiegel vom Arzt bestimmen lassen und gegebenenfalls mit einem Nahrungsergänzungsmittel supplementieren
  • mit Nahrungsergänzungsmitteln nicht überdosieren (800 IE pro Tag als Zufuhrempfehlung) und nicht in den Sommermonaten supplementieren

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