vitamind:vitamin_d
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+ | ====== UVB-Strahlung, | ||
- | ====== Vitamin D ====== | + | Bereits seit dem 16. Jahrhundert wusste man, dass die leider sehr häufige Krankheit Rachitis bei Kindern durch Lebertran geheilt oder vorgebeugt werden kann. 1918 bewies der deutsche Kinderarzt Kurt Huldschinsky, dass sich Rachitis durch Sonnenlicht heilen lässt. 1922 wurde dann in Lebertran das Vitamin D entdeckt. Während Rachitis heute in den Industrieländern kein Problem mehr ist, ist eine Knochenerweichung |
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- | Reptilien benötigen, genauso wie alle anderen Wirbeltiere, Vitamin D für den Knochenstoffwechsel. Ein starker und langfristiger | + | |
- | Seitdem, insbesondere in den letzten Jahrzehnten, | + | ===== Bildung |
- | Als Übersichtsartikel finde ich diesen englischsprachen Artiekl | + | In der Haut von Wirbeltieren befindet sich das Sterin 7-Dehydrocholesterol (abgekürzt 7DHC, auch Provitamin D3 genannt) mit der Summenformel C< |
- | ===== Zufuhr von Vitamin | + | Solange das Prävitamin D3 noch nicht in Vitamin |
- | Vitamin D kann über die Nahrung zugeführt werden. Vitamin-D-Supplemente für Menschen und Reptilen sind sowohl mit Vitamin D2 als auch Vitamin D3 erhältlich. Vitamin D2 wird von Pflanzen und Pilzen aus Ergosterol gebildet, Vitamin D3 wird von Tieren aus 7-Dehydrocholesterol gebildet. Es gibt Hinweise, dass Vitamin D3 vom Menschen besser aufgenommen wird als Vitamin D2. Wenn Vitamin D in ausreichender Menge über die Nahrung zugeführt werden kann, ist keine UVB-Beleuchtung notwendig. Beim Menschen liegt die nötige Menge in der Größenordnung 400 IU/ | + | [{{ : |
- | Die natürlichere Variante für viele Reptilien ist die Bildung von Vitamin | + | Dieses chemische Gleichgewicht zwischen 7DHC, Prävitamin |
- | {{ :vitamind:action_5.png|Spektrale Empfindlichkeit der Umwandlung Provitamin D3 in Prävitamin D3}} | + | {{ :vitamind:uv2.png?600 |}} |
- | Das Spektrum dieser Reaktion wurde 1982 durch Bestrahlung von menschlichen Hautproben mit UV-Strahlung verschiedener Wellenlängen ermittelt {{wkx> | + | Dieser Prozess findet hauptsächlich |
- | Dieses Spektrum darf jedoch nicht als unumstößlich angesehen werden und die verwendeten Methoden werden kritisiert {{wkx> | + | Solange |
+ | |||
+ | {{ : | ||
Beim Versuch am Menschen mit Sonnenstudio UVB-Bestrahlung wurde ermittelt, dass eine Dosis von 1 MED äquivalent zur Einnahme von 10'000 IU bis 20'000 IU Vitamin D ist {{wkx> | Beim Versuch am Menschen mit Sonnenstudio UVB-Bestrahlung wurde ermittelt, dass eine Dosis von 1 MED äquivalent zur Einnahme von 10'000 IU bis 20'000 IU Vitamin D ist {{wkx> | ||
- | {{clear}} | + | All das hier beschriebene und noch viel mehr Details können in dem frei zugänglichen sehr lesenswerten Artikel |
- | ===== Bildung von Vitamin D3 und der aktiven Form Calcitriol | + | ===== Vitamin D3 und der Knochenstoffwechsel |
- | Um Vitamin D3 in der Haut zu bilden | + | Vorweg möchte ich so ehrlich sein, anzumerken, dass das Thema dieses Abschnitts sehr weit in die Fachbereiche organische Chemie, Biochemie und Medizin eintaucht, und dort mein Fachwissen sehr gering |
- | {{ : | + | Sobald Vitamin D3 nach der Aufnahme über die Nahrung über den Verdauungstrakt oder der Bildung in der Haut durch UVB-Strahlung an Transportproteine gebunden ins Blut gelangt ist, wird es in den Mikrosomen der Leber innerhalb weniger Stunden mit Hilfe eines Enzyms in Calcidiol oder 25(OH)2D3 umgewandelt. Es wird wieder an ein Vitamin-D-bindendes Protein gebunden und gelangt zurück ins Blut. Calcidiol ist sehr stabil und wird nicht mehr durch UV-Strahlung zerstört {{wkx> |
- | ====1. 7DHC -> PräD3==== | + | Wenn man darauf hofft (s.u.), dass Vitamin D3 selbst positiv auf den Körper wirkt, ist eine tägliche orale Zufuhr von Vitamin D3 oder eine UVB-Bestrahlung alle 2-3 Tage notwendig, da Vitamin D3 selbst nicht lange im Blut zirkuliert. |
+ | Anschließend gelangt das Calcidiol an die Niere oder andere Organe, wo es in die aktive Form, Calcitriol umgewandelt wird. Diese Umwandlung ist sehr fein kontrolliert damit der Körper jederzeit einen optimalen Kalzium- und Phosphatspiegel hat. Die Bildung von Calcitriol wird durch einen erhöhten Parathormonspiegel (PTH, Nebenschilddrüsenhormon), | ||
- | In der Haut von Wirbeltieren ist die Substanz 7-Dehydrocholesterol | + | Calcitriol bindet an verschiedenen Zielzellen an den Vitamin-D-Rezeptor |
- | ====2. PräD3 | + | - Im Darm verbessert es die Aufnahme von Kalzium und Phosphat. |
+ | | ||
+ | - In der Nebenschilddrüse wird das Parathormon gebildet. Ein Mangel an Calcitriol führt zu einer vermehrten Bildung und Ausschüttung von Parathormon. Was wiederum sowohl auf den Knochenabbau als auch auf die Bildung von Calcitriol wirkt. | ||
+ | - In der Niere erhöht Calcitriol die Calciumreabsorption. | ||
- | Prävitamin D3 ist nicht stabil und wandelt sich automatisch in Vitamin D3 um. Dieser Prozess benötigt Wärme, ist aber bei 20-35 °C sehr langsam. In menschlicher und tierischer Haut führen verschiedene Tricks, wie Nebenketten am 7DHC-Molekül, | + | [{{: |
- | ====3. D3 -> 25OHD==== | + | Es ist also bei weitem kein einfacher Zusammenhang, |
+ | ==== Sekundärer Hyperparathyreoidismus (sHPT) | ||
- | Das gebildete | + | Beim Intestinalen Sekundären Hyperparathyreoidismus ist zu wenig Kalzium (oder Vitamin D3) in der Nahrung vorhanden. Beim Renalen Sekundärer Hyperparathyreoidismus ist die Niere aufgrund einer Erkrankung nicht in der Lage, Calcidiol |
+ | ==== fibröse Osteodystrophie==== | ||
+ | chronischer Kalzium und/ | ||
- | ====4. 25OHD -> 1,25OHD==== | + | ==== Rachitis==== |
+ | | ||
- | Bei Bedarf, z.B. einem sinkenden Kalziumspiegel im Blut, wird über die Schilddrüse die Umwandlung von Calcidiol in die aktive Form Calcitriol in der Niere angestoßen. Calcitriol (1,25-Dihydroxycholecalciferol, | + | ==== Osteomalazie==== |
+ | Der Knochenabbau findet bei Erwachsenen schneller statt als der Knochenaufbau, der Knochen | ||
- | ====3./4. Alternative Umwandlung in den Körperzellen==== | + | ==== Verkalkung des Gewebes |
- | Viele Zellen des menschlichen Körpers haben Rezeptoren für Vitamin D bzw. können Vitamin D selbst mithilfe von zwei Enzymen in 25OHD und 1,25OHD umwandeln. Man geht davon aus, dass der Pfad über Leber und Niere wichtig für den Knochenstoffwechsel ist, die Umwandlung in den Zellen wichtig für die positive Wirkung von Vitamin D3 auf Autoimmunerkrankungen, | + | Eigentlich wirkt die Speicherform Calcidiol (25OHD) nicht auf den Kalziumstoffwechseln. Bei extrem hohem Blutspiegeln ist das aber nicht mehr der Fall. Dann wird direkt Kalzium |
- | ===== Einfluss | + | Bei einem grünen Leguan mit Verkalkung |
+ | Eine mögliche Erklärung, warum ein Vitamin-D3-Mangel zu einer Verkalkung des Gewebes führt, beschreibt die Reptilientierärztin und UV-Lampen-Expertin Frances Baines {{wkx> | ||
- | Die obige Beschreibung | + | ===== Messung |
- | In der Terraristik werden jedoch künstliche UV-Lampen eingesetzt, deren Spektrum sich oft stark vom natürlichen Sonnenlicht unterscheidet. Daher ist es wichtig, dass diejenigen Forscher und Halter, die sich tiefer mit der Vitamin-D3-Bildung durch UV-Strahlung oder der Wahl und Entwicklung entsprechender UV-Lampen beschäftigen, | ||
- | Werden zu viele Nebenprodukte gebildet, kann es trotz vorhandener UVB-Lampe zu einem Mangel an Vitamin D3 bzw. 25OHD kommen. Werden zu wenige | + | Üblicherweise wird der “Speicherwert” des Vitamin D3, 25OHD, im Blut von Menschen und Reptilien |
+ | {{wkx> | ||
- | {{ : | + | {{wkx> |
- | ====1. 7DHC -> PräD3==== | + | ===== Folgen einer Vitamin-D3-Überdosierung ===== |
- | [{{ : | + | Beim Menschen wirkt eine Vitamin D Überdosierung in erster Linie toxisch, weil eine erhöhter Vitamin D Blutspiegel zu einem erhöhten Kalziumspiegel (aus der Nahrung oder den Knochen) im Blut führt. Eine Vitamin-D3-Überdosierung kann (insb. bei unzureichender Kalziumaufnahme aus der Nahrung) daher ebenfalls zu " |
- | 7DHC absorbiert UV Strahlung mit einer Wellenlänge kleiner als ca. 310 nm. {{wkx>56}} | + | Der erhöhte Blutkalziumspiegel wiederum schädigt die Nieren und führt langfristig dazu, dass sich Kalzium im Gewebe (Herz, Nieren, Lunge, Blutgefäße) ablagert. Zudem führt der erhöhte Kalziumspiegel im Blut zu Appetitlosigkeit, |
- | Im natürlichen Sonnenlicht ist nur wenig Strahlung zwischen 290 nm und 310 nm vorhanden. Es werden daher nur sehr wenige UV-Photonen von 7DHC absorbiert und nur sehr wenig 7DHC kann in Prävitamin D3 umgewandelt werden. | ||
- | {{clear}} | + | Bei Reptilien sind nur wenig Daten bekannt, ab wann mit einer Vitamin-D-Überdosierung zu rechnen ist. {{wkx>647}} berichtet über einen grünen Leguan dem über einen längeren Zeitraum eine unbekannte, aber hohe Dosis (eigene Abschätzung mind. 400IU/ |
- | ====2. PräD3 -> Vitamin D3==== | + | ===== |
+ | |||
+ | Grundsätzlich kann Vitamin D3 sowohl beim Menschen als auch bei Reptilien auch über die Nahrung gegeben werden. Vitamin-D-Supplemente für Menschen und Reptilen sind sowohl mit Vitamin D2 als auch Vitamin D3 erhältlich. Vitamin D2 wird von Pflanzen und Pilzen aus Ergosterol gebildet, Vitamin D3 wird von Tieren aus 7-Dehydrocholesterol gebildet. Es gibt Hinweise, dass Vitamin D3 vom Menschen besser aufgenommen wird als Vitamin D2. Wenn Vitamin D in ausreichender Menge über die Nahrung zugeführt werden kann, ist keine UVB-Beleuchtung notwendig. Beim Menschen liegt die nötige Menge in der Größenordnung 400 IU/ | ||
- | [{{ :vitamind: | + | Für Reptilien gibt es keine übergreifenden Empfehlungen. Am Ende dieser Seite habe ich eine Tabelle mit allen mir bekannten wissenschaftlichen Veröffentlichungen zusammen gestellt, die zeigen, dass die Empfehlungen verschiedener Autoren sich sehr stark unterscheiden. Dazu kommt, dass es sicherlich auch Unterschiede im Bedarf bei verschiedenen Arten gibt. Es ist bereits bei Säugetieren bekannt, dass kleine Tiere bezogen auf das Körpergewicht eine höhere Dosis benötigen als große Tiere (einen Elefanten bringt man mit der Körpergewichtsbezogenen Dosis einer Maus um). Möglicherweise sind karnivore Reptilien auch eher in der Lage, Vitamin D3 über den Darm aufzunehmen als heliophile Pflanzenfresser. Und selbst wenn man eine konkrete Dosis wüsste, bei den vielen sehr kleinen Reptilien so geringe wöchentliche Mengen, dass es schwierig ist, diese exakt zu dosieren und dann auch sicher zu stellen, dass die Menge wirklich vom Reptil aufgenommen wird. |
+ | ===== Positive Wirkung von Vitamin D3 über den Knochenstoffwechsel hinaus ===== | ||
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+ | Direkt nach der Entdeckung, dass Hauttuberkulose durch UV-Strahlung geheilt werden kann (Nobelpreis 1903) und der Entdeckung von Vitamin D3 gab es einen faszinierenden Hype um UV-Strahlung, | ||
- | Prävitamin D3 kann anschließend entweder in einer warmen Umgebung spontan in Vitamin D umgewandelt werden oder selbst | + | Viele Zellen des menschlichen Körpers haben Rezeptoren für Vitamin D bzw. können |
- | Im natürlichen Sonnenlicht ist der Strahlungsanteil zwischen 290 nm und 335 nm sehr viel größer | + | Einerseits habe ich den Eindruck, dass der weit verbreitete niedrige Vitamin-D3-Spiegel bei einem großen Teil der deutschen Bevölkerung kaum beachtet wird, obwohl er einfach |
- | {{clear}} | + | ===== Vergleich typischer Terrarienlampen mit dem natürlichen Sonnenlicht ===== |
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- | Wenn das Prävitamin D3 ein UV-Photon absorbiert gibt es drei Möglichkeiten: | + | |
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- | Aber auch die Moleküle Tachysterol und Lumisterol können ein UV-Photon absorbieren und wieder in Prävitamin D3 umgewandelt werden. Tachysterol benötigt dafür ein UV-Photon mit einer Wellenlänge kleiner als 335 nm. Lumisterol ein UV-Photon mit einer Wellenlänge kleiner als 310 nm. {{wkx> | + | |
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- | Im natürlichen Sonnenlicht ist sehr viel mehr Strahlung im Bereich 290 nm bis 335 nm vorhanden als Strahlung zwischen 290 nm und 310 nm. Daher wird das meiste Tachysterol schnell wieder zurück in Prävitamin D3 umgewandelt. Beim Lumisterol sieht es anders aus: Es werden viel schneller neue Lumisterol-Moleküle aus Prävitamin D3 gebildet als dass Lumisterolmoleküle in Prävitamin D3 umwandeln können. Daher baut sich über die Zeit ein Speicher aus Lumisterol-Molekülen in der Haut auf. | + | |
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- | ====3. Vitamin D3 -> 25 OHD==== | + | |
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- | Die Prävitamin-D3-Moleküle, | + | |
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- | Während sich Vitamin D3 in der oberen Epidermis befindet aber vermutlich auch in der tieferen Dermis und den Blutgefäßen kann Vitamin D3 selbst ein UV-Photon mit einer Wellenlänge kleiner als 335 nm absorbieren und wird dann in verschiedene Suprasterole oder 5, | + | |
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- | Sobald das Vitamin D3 aber in die Speicherform 25OHD umgewandelt wurde, ist es äußerst stabil und wird durch UV-Strahlung nicht mehr zerstört. {{wkx> | + | |
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- | Natürliches Sonnenlicht enthält Strahlung zwischen 290 nm und 335 nm und zerstört daher einen gewissen Anteil des gebildeten Vitamin D3 auf seinem Weg zur Umwandlung in 25-OHD. Das trifft möglicherweise auch auf Vitamin D zu, das über die Nahrung aufgenommen wurde, wenn die UV-Strahlung stark genug ist um bis zu den Blutgefäßen vorzudringen. | + | |
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- | ==== Vergleich typischer Terrarienlampen mit dem natürlichen Sonnenlicht ==== | + | |
Ich möchte im Folgenden Spektren von verschiedenen UV-Lampen vergleichen: | Ich möchte im Folgenden Spektren von verschiedenen UV-Lampen vergleichen: | ||
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+ | ===== Literatur ===== | ||
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vitamind/vitamin_d.txt · Last modified: 2022/11/15 14:18 by sarina