Podstawowym i naturalnym źródłem witaminy D3 dla człowieka jest naświetlenie skóry promieniowaniem słonecznym w okresie dużej intensywności promieniowania w zakresie UV-B, co ma miejsce w ciepłej porze roku w godzinach około południowych. Obecny styl życia sprzyjający ograniczonej aktywności na świeżym powietrzu, przeświadczenia o szkodliwości ekspozycji na promieniowania UV w związku z „dziurą” ozonową, która faktycznie istnieje tylko wiosną nad Antarktydą, oraz zalecenia dermatologów dotyczące całkowitej ochrony przed insolacją słoneczną w celu uniknięcia ryzyka powstania raka skóry, przyczyniają się do powszechnego niedoboru witaminy D3 w organizmie.

Powstawanie witaminy D3 w organizmie

Witamina D3 w organizmie człowieka powstaje z ergosterolu i 7-dehydrocholesterolu (7-DHC). 7-DHC w skórze człowieka podlega dwustopniowej reakcji metabolicznej. Podczas naświetlania promieniowaniem UV-B 7-DHC podlega przemianie do prewitaminy D3. W drugim etapie następuje termiczna izomeryzacja do witaminy D3. Następnie witamina D3 jest transportowana do wątroby, gdzie ulega hydroksylacji w pozycji 25 (25-hydroksywitamina D, 25 (OH) D). W krążeniu obwodowym 25 (OH) D wiąże się ze specyficznym białkiem kodowanym w chromosomie 4 (DBP – Vitamin D Binding Protein).

Ile witaminy D3 potrzeba?

Jeszcze do niedawna wydawało się, że do uzyskania właściwego poziomu witaminy D3 wystarczy kilkuminutowa ekspozycja twarzy lub rąk na promieniowanie słoneczne np. w trakcie porannej (lub popołudniowej) podróży do pracy i z pracy. Jednak analiza krwi przedstawicieli plemion koczowniczych Hadza i Masajów zamieszkujących Afrykę równikową wykazała, że pożądana dawka witaminy D3 jest dużo wyższa, a do jej wytworzenia w organizmie potrzeba znacznie dłuższego czasu. Ponadto, tylko młode osoby (ok. 20 lat) mogą uzyskać optymalną dawkę witaminy w sposób naturalny. Uzyskanie właściwej dawki witaminalnej ze Słońca przez starsze osoby (60+ ) jest praktycznie niemożliwe i nawet latem powinny one stosować doustną suplementację witaminy D3.

Koncentracja metabolitu 25 (OH) D w surowicy krwi jest wyznacznikiem poziomu witaminy D3 w organizmie człowieka. Koncentracja 25 (OH) D w surowicy krwi na poziomie 115 nmol/L została stwierdzona u wzmiankowanych wyżej plemion afrykańskich. Ich styl życia, zwłaszcza członków plemienia Hadza żyjącego w izolowanych obszarach w Tanzanii, nie uległ zmianie od prawie 100 tysięcy lat. W trakcie opanowania przez współczesnego człowieka innych kontynentów po jego wyjściu z centralnej Afryki, co miało miejsce około 100 tysięcy lat temu, dalsza ewolucja człowieka polegała na zmianie koloru skóry i stylu życia w wyniku adaptacji do zmniejszającego się dostępnego promieniowania słonecznego wraz ze stopniowym oddalaniem się człowieka od równika. Preferowany był zanik silnej pigmentacji skóry, co ułatwiało dostęp promieniowania UV do skóry właściwej. Zachowanie wysokiego poziomu 25 (OH) D warunkowało skuteczność funkcjonowania człowieka w nowych warunkach klimatycznych. Dlatego poziom ~115 nmol/L 25 (OH) D, który został ewolucyjne osiągnięty przez pierwotnego człowieka, można przyjąć  za docelowy również dla współczesnego człowieka.

Jak ją wytworzyć?

Czas ekspozycji na promieniowanie słoneczne w celu uzyskania odpowiedniej dawki witaminy D3 zależy od położenia miejsca naświetlania (od szerokości i długości geograficznej, wyniesienia terenu ponad poziom morza), warunków meteorologicznych (ozon, zachmurzenie, grubość optyczna chmur i aerozolu) i indywidualnych charakterystyk danej osoby (wiek, fototyp skóry, styl życia), a także wielkości powierzchni skóry wystawionej na nasłonecznienie tj. indywidualnego sposobu ubierania, który w znacznej mierze zależy od temperatury odczuwalnej tj. indywidualnego odczucia temperatury zależnego od temperatury powietrza, prędkości wiatru i wilgotności powietrza.

W celu uzyskania optymalnej dawki witaminalnej można wykorzystać praktyczną formułę, która ułatwia prowadzenia prozdrowotnego naświetlania. Należy uzyskać dzienną dawkę 1/3 MED podczas ekspozycji 1/3 powierzchni całego ciała (np. ubranie składa się z t-shirta i krótkich spodni, bez nakrycia głowy) w godzinach około południowych w okresie od kwietnia do września w strefie niskich i średnich szerokości geograficznych (do około 60 stopnia szerokości). Taka ekspozycja prowadzi do syntezy witaminy D3 odpowiadającej doustnej dziennej aplikacji w ilości ok. 2000 j.m.

Czym jest MED? To minimalna dawka rumieniowa (Minimal Erythemal Dose), czyli najmniejsza dawka promieniowania, która może wywołać rumień na skórze. Zatem 1/3 MED jest wartością, którą osoby zdrowe mogą bezpiecznie przyjąć.

Podsumowanie:

Dzienna dawka witaminalna w wyniku nasłonecznienia powinna odpowiadać doustnej aplikacji w wysokości 2000 j.m. Optymalną dawkę promieniowania witaminalnego mogą uzyskać jedynie młode osoby (ok. 20 lat), wraz z wiekiem wzrasta konieczność suplementacji witaminy D3. Decydujące znaczenie w efektywnym prowadzeniu naświetlania witaminalnego ma wielkość odsłoniętej powierzchni ciała i wiek, a mniejsze fototyp skóry.

W oparciu o teoretycznie wyznaczone dzienne dawki witaminalne uzyskiwane przez praprzodków współczesnego człowieka (plemię Hadza) w trakcie typowej ich aktywności na wolnym powietrzu przedstawiono formułę „1/3” dla określenia optymalnego nasłonecznienia w celu uzyskania właściwego poziomu witaminy D3 i na jej podstawie opracowano scenariusz pobytu na świeżym powietrzu w celu uzyskania odpowiedniego poziomu witaminy D3.

Opracowano na podstawie tekstu Jakuba Guzikowskiego.