Können künstliche UV-B-Quellen den Vitamin D-Spiegel verbessern?

Können künstliche UV-B-Quellen den Vitamin D-Spiegel verbessern?

Immer wieder begegnen wir Schlagzeilen und Artikeln mit der Behauptung, dass im Solarium keine oder kaum Vitamin D-Bildung möglich sei.

Inzwischen belegen jedoch verschiedene internationale Studien, dass die Nutzung von Sonnenbänken sehr wohl zu einem angemessenen Vitamin D-Status beitragen kann. In diesem Beitrag stellen wir Ihnen einige wichtige Studien zum Thema vor.

Bereits im Jahre 2007 veröffentlichte der international renommierte Vitamin D-Forscher Dr. Michael Holick eine Studie (1) im Journal of Bone and Mineral Research, die sich u.a. mit der Verwendung von UV-Quellen in Innenräumen zur Produktion von Vitamin D befasste.

Im Rahmen dieser Studie nutzten 15 Probanden drei Mal pro Woche eine Sonnenbank, deren Strahlenspektrum einen UV-B-Anteil von 5% aufwies. Dabei wurde die Expositionsdauer dem jeweiligen Hauttyp der Probanden so angepasst, dass sie einer - vor Sonnenbrand und Hautrötungen sicheren - minimalen Erythemdosis (kurz: MED; ein Maß für die Toleranz der menschlichen Haut gegenüber UV-Strahlung) von ca. 0,75 ausgesetzt waren [zur Einordnung: 1 MED UV-B-Strahlung kann Rötungen und Sonnenbrand verursachen und ist vergleichbar mit der Einnahme von 10.000 bis 25.000 I.E. Vitamin D]. 

Bei den Studienteilnehmern mit Hauttyp 2 (hell, verbrennt leicht) und Hauttyp 3 (dunklere, weiße Haut, bräunt nach der ersten Verbrennung) kam es zu einer enormen Verbesserung des Vitamin D-Status: Nach einer Woche der Exposition war der Vitamin D-Spiegel um 50% gestiegen, nach weiteren 5 Wochen um 150%. Anschließend erreichte der Vitamin D-Spiegel ein Plateau, welches bis Woche 7 erhalten blieb. Dr. Holick und seine Kollegen schlussfolgerten, dass künstliche UV-B-Quellen eine ausgezeichnete Quelle für die Produktion von Vitamin D in der Haut sind.

Zu diesem Fazit kam auch das GrassrootsHealth Research Institute, welches im Jahr 2020 eine Befragung inkl. Vitamin D-Testung unter 3944 Teilnehmern durchführte, die keine Vitamin D-Supplemente einnahmen (2). Die Teilnehmer, die in den letzten 6 Monaten häufig (1-3 Mal pro Woche) Innenbräuner genutzt hatten, wiesen einen durchschnittlichen Vitamin D-Spiegel von 41 ng/ml auf, während seltene Nutzer (weniger als 1 Mal pro Woche) im Durchschnitt einen Wert von 33 ng/ml und Nicht-Nutzer einen Wert von 29 ng/ml hatten. Mehr als die Hälfte (54%) der regelmäßigen Solarien-Nutzer hatte einen angemessenen Vitamin D-Spiegel von 40 ng/ml oder höher.

Bei den Umfragedaten bleibt allerdings unklar, über welchen UV-B-Anteil die genutzten Solarien verfügten.

Abbildung 1: Vitamin D-Spiegel von Solarien-Nutzern (ohne Vitamin D-Supplementierung) nach Nutzungs-Häufigkeit in den letzten 6 Monaten. Bildquelle: GrassrootsHealth Nutrient Research Institute.

 

Der UV-B-Anteil als entscheidender Faktor

Eine aktuellere Studie der kanadischen Autoren Kimball, Lee und Vieth aus dem Jahr 2017 (3) zeigte ebenfalls, dass durch die Nutzung von Sonnenbänken angemessene Vitamin D-Spiegel erreicht werden können, sofern die Geräte über einen UV-B-Strahlungsanteil verfügen, der annähernd der Sommersonne im Freien entspricht. In dieser Studie wurden Sonnenbänke mit verschiedenen Leuchtmitteln und somit unterschiedlichem UV-B-Anteil berücksichtigt.

Mehr als 75% der insgesamt 85 Studienteilnehmer wiesen zu Beginn der Studie einen Vitamin D-Mangel auf (<30 ng/ml oder <75 nmol/L). Die Probanden wurden in 4 Gruppen aufgeteilt: Gruppe 1 (grüne Linie) nutzte Sonnenbänke mit 100 W Niederdruck-Leuchtstoffröhren (4,2 % UV-B-Anteil), in Gruppe 2 (gelbe Linie) waren es 160 W und 2,2 % UV-B-Anteil. Den Teilnehmern in Gruppe 3 (rote Linie) wurden Sonnenbänke mit 700 W Hochdruck-Metallhalogenlampen mit einem UV-B-Anteil von 0,8 % zur Verfügung gestellt. Gruppe 4 (blaue Linie) nutzte keine Sonnenbank und diente somit als Kontrollgruppe. 

Gruppe 1 bis 3 nutzte die Sonnenbänke für einen Zeitraum von 12 Wochen (3-mal pro Woche in den ersten 4 Wochen und 2-mal pro Woche für den restlichen Zeitraum). Auch in dieser Studie wurde die (mit der Zeit steigende) Nutzungsdauer individuell dem Hauttyp angepasst, um Sonnenbrände zu vermeiden.

Abbildung 2 veranschaulicht deutlich die Unterschiede im Anstieg des Vitamin D-Levels bei den verschiedenen Studiengruppen. In Gruppe 1 und 2 konnte in den 12 Wochen eine durchschnittliche Erhöhung des Vitamin D-Spiegels um 17 ng/ml (42 nmol/L) erreicht werden. Im Vergleich zum Vitamin D-Ausgangswert zu Beginn der Studie waren die Anstiege teilweise statistisch signifikant (in Gruppe 1 in Woche 9 (p<0.001) und 12 (p<0.001), in Gruppe 2 in Woche 12 (p = 0.05)). Im Gegensatz dazu gab es keine statistisch signifikanten Verbesserungen des Vitamin D-Spiegels in den Gruppen 3 und 4.

Abbildung 2: Vitamin D-Spiegel von Nutzern unterschiedlicher Sonnenbänke (Kimball, Lee & Vieth, 2017; grüne Linie: Nutzer von Sonnenbänken mit 100 W Niederdruck-Leuchtstoffröhren mit 4,2 % UV-B-Anteil; gelbe Linie: Nutzer von Sonnenbänken mit 160 W Niederdruck-Leuchtstoffröhren mit 2,2 % UV-B-Anteil; rote Linie: Nutzer von Sonnenbänken mit 700 W Hochdruck-Metallhalogenlampen mit 0,8 % UV-B-Anteil; blaue Linie: Kontrollgruppe – keine Sonnenbanknutzung). Bildquelle: GrassrootsHealth Nutrient Research Institute.

 

Fazit: 

Die besprochenen Studiendaten zeigen, dass die Nutzung von Solarien zu einem angemessenen Vitamin D-Status beitragen kann. Die Studienergebnisse von Kimball et al. (2017) machen dabei deutlich, dass der UV-B-Anteil der Geräte entscheidend für die Effektivität der Vitamin D-Produktion ist: Je mehr der UV-B-Strahlungsanteil des verwendeten Gerätes dem der natürlichen Sommersonne (ca. 5 % Anteil) entspricht, desto eher kann durch die künstliche Besonnung ein adäquater Vitamin D-Spiegel (> 40 ng/ml) erreicht werden. Zudem ist – wie auch bei der natürlichen Sonne – eine regelmäßige Nutzung ausschlaggebend, um in den Bereich eines angemessenen Vitamin D-Spiegels zu kommen und diesen aufrecht zu erhalten.  

Für einen sicheren Umgang mit Sonnenbänken, beachten Sie unbedingt unsere Tipps zum Sonnen im Solarium >>

Welche gesundheitsfördernden Wirkungen das natürliche und künstliche Licht abseits vom Vitamin D hat, können Sie hier nachlesen >>

Quellen:

(1) Holick, M. F., Chen, T. C., Lu, Z. & Sauter, E. (2007). Vitamin D and Skin Physiology: A D-Lightful Story. Journal of Bone and Mineral Research, 22(S2), V28–V33. https://doi.org/10.1359/jbmr.07s211

(2) GrassrootsHealth Research Institute (2020). UV Exposure from Sources Other Than the Sun. Abgerufen am 22.03.2021 von https://www.grassrootshealth.net/blog/uv-exposure-sources-sun/ 

(3) Kimball, S. M., Lee, J. & Vieth, R. (2017). Sunbeds with UVB radiation can produce physiological levels of serum 25-Hydroxyvitamin D in healthy volunteers. Dermato-Endocrinology, 9(1), e1375635. https://doi.org/10.1080/19381980.2017.1375635

 

Titelbildquelle:

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Vitamin D-Produktion auf der Sonnenbank

Vitamin D-Produktion auf der Sonnenbank

Sonnenexposition und die damit einhergehende UV-B-Strahlung ist die natürlichste Option, wenn es darum geht seinen Vitamin D-Bedarf abzudecken. Doch ab dem 45. Breitengrad aufwärts (betrifft z.B. Deutschland, Österreich, Schweiz) ist mindestens bis zum Monat April an keine ausreichende Vitamin D-Versorgung durch die Sonne zu denken, da der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen stets zu flach ist. Als Option bieten sich Sonnenbänke und Innenbräuner an, doch können sie uns auch helfen unseren Vitamin D-Bedarf abzudecken?

Führt künstliche UV-Strahlung zur Vitamin D-Synthese auf der Haut?

Das amerikanische Vitamin D-Forschungskollektiv der GrassrootsHealth-Bewegung hat sich genau dieser Frage angenommen und präsentiert auf seiner Homepage eindeutige Ergebnisse. Berücksichtigt wurden natürlich nur Innenbräuner und Solarien die mit UV-B-Bestrahlung arbeiten, denn dies ist die Grundvorrausetzung für eine Vitamin D-Synthese auf der Haut.

Anfangs wurden die Teilnehmer gefragt, wie oft sie in den letzten 6 Monaten Indoor-Bräunungsgeräte verwendet haben. Durch die Messungen der Vitamin D-Spiegel konnte die beteiligten Wissenschaftler eine positive Wirkung von künstlicher UV-B-Strahlung auf diesen nachweisen.

Die Ergebnisse:

Für diejenigen, die regelmäßig (1-3 mal / Woche) Innenbräuner wie z.B. Sonnenbänke verwendeten, betrug der durchschnittliche Vitamin D-Spiegel 41 ng/ml, was nach derzeitigem Wissensstand einem optimalen Wert entspricht.  34 ng/ml betrug der Vitamin D-Spiegel für Gelegenheitsbräuner (weniger als 1 mal / Woche) und nur 28 ng/ml für Nichtnutzer von Innenbräunern. Nur 3% der regulären Anwender und 5% der Gelegenheitsbräuner hatten Vitamin D-Spiegel von weniger als 20 ng/ml.

 

Abb. 1: Messdaten von der GrassroothHealth-Bewegung, die beweisen, dass eine regelmäßige künstliche Besonnung positive Auswirkungen auf den Vitamin D-Spiegel hat. Die 3 Balken stellen die Anwendungshäufigkeit von künstlichen UV-B-Quellen dar (nach 1).

Vitamin D muss im Winter also nicht zwangsläufig als Supplement eingenommen werden, sondern lässt sich alternativ bedarfsgerecht über künstliche UV-B-Strahlung abdecken. Wie bei der Sonneneinstrahlung ist es auch bei der Bräunung in Innenräumen wichtig, die Dauer zu berücksichtigen und Sonnenbrände unbedingt zu meiden.


Hier haben wir für Sie die 8 goldenen Regeln für den Besuch im Sonnenstudio zusammengetragen:

  1. Geräte mit UV-B Strahlen-Anteil sind ein MUSS (ansonsten geschieht keine Vitamin D-Produktion, und die Gefahr für Hautkrebs steigt).
  2. Ist das Gerät korrekt ausgerüstet, können Vitamin D-Mengen bis zu 25.000 I.E. produziert werden (10).
  3. Passen Sie Zeit und Dauer Ihrem Hauttyp an.
  4. Vermeiden Sie Sonnenbrand und starke Hautrötungen, sie sind eindeutiges Signal der Überdosierung.
  5. Achtung: Die Intensität der Sonnenbank darf nicht verwechselt werden mit der der Sonne (z. B. können zehn Minuten einer modernen Hochleistungs-Sonnenbank einem 25-minütigen Sonnenbad am Strand von Mallorca entsprechen).
  6. Nutzen Sie nur Solarien mit ausgebildetem Fachpersonal.
  7. Bevorzugen Sie Solarien, die vor der Nutzung des Gerätes den Bräunungsgrad der Haut messen, um die individuelle Bestrahlungszeit festzulegen.
  8. Wenn Sie diese Hinweise beachten erscheint aufgrund der neuesten Literaturdaten die pauschale Warnung vor einer Solariennutzung nicht gerechtfertigt (2-7).

Quellenangaben:

  1. https://www.grassrootshealth.net/blog/tanning-source-vitamin-d/
  2. Gandini, S., Sera, F., Cattaruzza, M. S., Pasquini, P., Picconi, O., Boyle, P., & Melchi, C. F. (2005). Meta-analysis of risk factors for cutaneous melanoma: II. Sun exposure. European Journal of Cancer, 41(1), 45–60. doi: 10.1016/j.ejca.2004.10.016
  3. Gandini, S., Montella, M., Ayala, F., Benedetto, L., Rossi, C. R., Vecchiato, A., … CLINICAL NATIONAL MELANOMA REGISTRY GROUP. (2016, April). Sun exposure and melanoma prognostic factors. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27073541.
  4. Newton-Bishop, J. A., Beswick, S., Randerson-Moor, J., Chang, Y.-M., Affleck, P., Elliott, F., … Bishop, D. T. (2009). Serum 25-Hydroxyvitamin D3 Levels Are Associated With Breslow Thickness at Presentation and Survival From Melanoma. Journal of Clinical Oncology, 27(32), 5439–5444. doi: 10.1200/jco.2009.22.1135
  5. Muralidhar, S., Filia, A., Nsengimana, J., Poźniak, J., Oshea, S. J., Diaz, J. M., … Newton-Bishop, J. (2019). Vitamin D–VDR Signaling Inhibits Wnt/β-Catenin–Mediated Melanoma Progression and Promotes Antitumor Immunity. Cancer Research, 79(23), 5986–5998. doi: 10.1158/0008-5472.can-18-3927
  6. Reichrath, J., Saternus, R., & Vogt, T. (2017). Endocrine actions of vitamin D in skin: Relevance for photocarcinogenesis of non-melanoma skin cancer, and beyond. Molecular and Cellular Endocrinology, 453, 96–102. doi: 10.1016/j.mce.2017.05.001
  7. Ince, B., Yildirim, M. E. C., & Dadaci, M. (2019). Assessing the Effect of Vitamin D Replacement on Basal Cell Carcinoma Occurrence and Recurrence Rates in Patients with Vitamin D Deficiency. Hormones and Cancer, 10(4-6), 145–149. doi: 10.1007/s12672-019-00365-2

Bildquelle: Photo by Adem KAYA from FreeImages

Tipps für einen sicheren Besuch im Sonnenstudio

Tipps für einen sicheren Besuch im Sonnenstudio

Die letzten Wochen des Vitamin D-Winters sind angebrochen und die Versorgung mit dem Sonnen-Hormon erreicht beim überwiegenden Teil der deutschen Bevölkerung in diesen Tagen ihren Tiefpunkt. Neben der Supplementation mit Vitamin D-Nahrungsergänzungspräparaten, ist der regelmäßige Besuch im Sonnenstudio ebenfalls eine probate Methode, um den weit verbreiteten Mangel am Sonnen-Hormon zu kompensieren. Darüber hinaus hat ein ausgewogener Mix aus UV-Strahlen noch weitere positive Auswirkungen auf die Gesundheit und steigert das Wohlbefinden deutlich.

Mehrere Gründe für einen Besuch im Sonnenstudio

Über die gesundheitlichen Vorteile durch Vitamin D, das auf unserer Haut auch durch künstliche Sonnen-Exposition gebildet wird, können Sie sich bei der SonnenAllianz umfassend informieren. Das künstliche UV-Licht bietet aber darüber hinaus, analog zum natürlichen Sonnenlicht, unter anderem auch positive Effekte auf den Hormonhaushalt. Insbesondere werden unter dem Einfluss des UV-Lichtes die Bildung folgender Hormone in unserem Gehirn beeinflusst:

Serotonin: Die Bildung des Melatonin-Vorläufers Serotonin wird durch die Exposition mit Tageslicht erhöht. Dieses Hormon reguliert u. a. die Körpertemperatur, das Hungergefühl, die lmmunabwehr, die Stimmungslage (wirkt antidepressiv) sowie den Sexualtrieb.

Melatonin: Dieses Zirbeldrüsenhormon ist ein wichtiger Schrittmacher für viele zirkadiane Rhythmen des Körpers. Seine Bildung aus Serotonin wird durch Licht gehemmt. Bei Dunkelheit wird diese Hemmung aufgehoben, die Produktion steigt an und mit ihr auch die Sekretion des Melatonins. Auch wenn die Zusammenhänge hier noch nicht vollständig erforscht und sehr komplex sind, so weiß man doch, dass Melatonin das entscheidende Steuerungshormon des Schlaf-Wachrhythmus ist. Darüber hinaus spielt Melatonin auch eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung von Infektionen, Entzündungen, Krebs und Autoimmunität und schließlich unterdrückt Melatonin durch UV-Strahlung induzierte Hautschäden.

Endorphin: Das sogenannte "Glückshormon" wird in der Hypophyse und Zirbeldrüse gebildet und durch UV-Licht angeregt. Es reguliert u. a. das Schmerzempfinden, die Darmtätigkeit, die lmmunabwehr und hat positive Auswirkungen auf die Stimmungslage.

Wie umfassend die Wirkungen des UV-Lichtes auf unsere Gesundheit ist, zeigt sich auch in der therapeutischen Anwendung. Verschiedene Krankheiten der menschlichen Haut, wie Schuppenflechte, Vitiligo (Weißfleckenkrankheit), atopische Dermatitis/Neurodermitis und lokalisierte Sklerodermie, können mit natürlicher aber auch mit künstlicher UV-Strahlung behandelt werden.

Die UV-Exposition kann zudem die klinischen Symptome der Multiplen Sklerose (Correale, 2007) unabhängig von der Vitamin-D-Synthese unterdrücken. Darüber hinaus erzeugt UV-Strahlung Stickstoffmonoxid, das den Blutdruck senken und allgemein die Gesundheit des Herz-Kreislauf-Systems verbessern kann (Andrukhova et. al 2014 & Liu et al., 2014). Insofern, sind die gesundheitlichen Wirkungen von UV-Licht bei Beachtung von den hier aufgeführten Verhaltensregeln - auch außerhalb der so wichtigen Vitamin D-Produktion - also ein nachvollziehbarer Grund für einen Besuch im Sonnenstudio in der dunklen Jahreszeit.

Was Sie im Solarium beachten sollten

Mit dem künstlichen UV-Licht ist es wie mit vielen anderen Dingen im Leben: die Dosis entscheidet über Nutzen und Schaden! Bei angepasster Dosis und qualitativ hochwertigen Sonnenbänken, die einen entsprechenden UV-B-Anteil aufweisen, überwiegen die positiven Effekte, die sogar im Verdacht stehen präventiv gegen diverse Hautkrebsarten zu wirken. Ein sorgloser Umgang hingegen kann zu einem erhöhtem Risiko von Hautkrebs und zu Hautalterung führen.

Sonnenbank

Was Sie beim Besuch im Solarium unbedingt beachten sollten und wie man sich gegen Folgeschäden durch überdosierte UV-Bestrahlung schützen kann, haben wir hier für Sie zusammengestellt:

1. UV-B Strahlen sind ein MUSS, ansonsten geschieht keine Vitamin D-Produktion und die Gefahr für Hautkrebs steigt.

Moderne Solarien verfügen über einen ausgewogenen UV-A/UV-B-Mix, welcher der Zusammensetzung der natürlichen Sonnenstrahlen bei vielen Geräten ähnlich ist. Die Strahlungsstärke entspricht mit 0,3 W/m² genau der Mittagssonne in südlichen Ländern. Entsprechend kann die UV-Bestrahlung in Sonnenbänken in vergleichbarer Weise die Vitamin-D-Synthese anstoßen.

2. Nutzen Sie nur Solarien mit ausgebildetem Fachpersonal.

Diese beraten Sie gerne und helfen ihnen bei der Auswahl des für Sie entsprechenden Besonnungs-Programms. Ein Indikator für ein professionelles Sonnenstudio mit Fachpersonal ist an der Einhaltung der UV-Schutz-Verordnung ersichtlich.

3. Passen Sie Zeit und Dauer Ihrem Hauttyp an.

Bei der Nutzung von Solarien ist das Personal verpflichtet, eine Hauttypenanalyse mittels Fragebogen, sowie einen Besonnungsplan anzubieten. Auf Basis Ihres Hauttyps wird ein für Sie speziell geltender Dosierungsplan erstellt. Dieser ist abgestimmt auf die in dem Sonnenstudio nutzbaren Bestrahlungsgeräte.

Optimal wäre die Nutzung von modernen Solarien mit eingebautem Hautsensor.

4. Überdosierung: Vermeiden Sie Sonnenbrand und starke Hautrötungen.

Sonnenbrand ist unbedingt zu vermeiden. Beim ersten Anzeichen von Sonnenbrand sollte man die Besonnung deshalb sofort beenden.

5. Die Intensität der Sonnenbank darf nicht verwechselt werden mit der der natürlichen Sonne

Die Bestrahlungsintensität und das Spektrum moderner und gesetzeskonformer Solarien entsprechen heute ziemlich genau der sogenannten ,,Referenzsonne".

Diese bezeichnet die spektrale UV-Bestrahlungsstärke der Solarstrahlung, an der Erdoberfläche bei Sonnenhöchststand (90°) in den Tropen.  Daher entspricht sie annähernd dem zu erwartenden Maximalwert der UV-Strahlung, dem auch ein Maximum an biologischer Wirksamkeit zukommt.

Beispielsweise können 10 Minuten einer modernen Hochleistungssonnenbank einem 25-minütigen Sonnenbad am Strand von Mallorca entsprechen.

6. Tragen Sie die desinfizierte Schutzbrille, um Ihre Augen zu schützen.

7. Vorsicht bei Medikamenten: Aufgrund von Unverträglichkeitsreaktionen sollte vor dem Solarium-Besuch abgeklärt werden, ob die eingenommenen Medikamente fototoxische Reaktionen auslösen können. Mehr dazu erfahren Sie hier.

8. Nutzen Sie bei der Bestrahlung keine Kosmetika.

9. Beschränken Sie die Nutzung eines Solariums auf ca. 1 mal pro Woche.

Quellen:

Correale, J., & Farez, M. (2012). Immune System Modulation in Multiple Sclerosis as a Result of Sunlight Exposure: Role of cis-Urocanic Acid (S60.004). Neurology, 78(Meeting Abstracts 1). doi:10.1212/wnl.78.1_meetingabstracts.s60.004

Liu, D. et al., UVA Irradiation of Human Skin Vasodilates Arterial Vasculature and Lowers Blood Pressure Independently of Nitric Oxide Synthase, Journal of Investigative Dermatology, 2014

Olena Andrukhova et al., Vitamin D Is a Regulator of Endothelial Nitric Oxide Synthase and Arterial Stiffness in Mice, Molecular Endocrinology, Januar 2014, 28 (1)