vitamind:vitamin_d
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- | ====== Vitamin | + | |
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- | Reptilien benötigen, genauso wie alle anderen Wirbeltiere, | + | |
- | ===== Zufuhr von 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, |
- | 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, | + | ===== Bildung |
- | Die natürlichere Variante für viele Reptilien ist die Bildung von Vitamin D3 in der Haut mit Hilfe von UVB-Strahlung. Dem Tier die richtige Menge und Qualität | + | In der Haut von Wirbeltieren befindet sich das Sterin 7-Dehydrocholesterol (abgekürzt 7DHC, auch Provitamin D3 genannt) mit der Summenformel C< |
- | {{ : | + | Solange das Prävitamin D3 noch nicht in Vitamin D3 umgewandelt ist, kann es aber ein weiteres UV-Photon absorbieren und sich entweder zurück in 7DHC umwandeln oder in eine der beiden Substanzen Lumisterol und Tachysterol. Auch Lumisterol und Tachysterol können ihrerseits nach Absorption eines UV-Photons wieder in Prävitamin D3 umgewandelt werden. In der Haut findet also eine Art Tanz statt, in dem jedes Molekül immer wieder zwischen den vier Erscheinungsformen 7DHC, Prävitamin |
- | Das Spektrum dieser Reaktion wurde 1982 durch Bestrahlung von menschlichen Hautproben mit UV-Strahlung verschiedener Wellenlängen ermittelt | + | [{{ :vitamind: |
- | Dieses | + | Dieses |
- | 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}} | + | Dieser Prozess findet hauptsächlich in den Zellen der Epidermis (Oberhaut) statt. Zwar befindet sich 7DHC auch in der darunter liegenden Dermis (Lederhaut), |
- | ===== Bildung von Vitamin D3 und der aktiven Form Calcitriol ===== | + | Solange das Vitamin D3 aber noch in der Epidermis ist, kann es durch weitere UV-Strahlung in verschiedene Supersterole, |
- | Um Vitamin D3 in der Haut zu bilden ist sowohl UVB-Strahlung notwendig als auch Wärme. Vitamin D3 selbst ist nicht sehr stabil und kann vom Körper nicht genutzt werden. Es wird daher zuerst in die Speicherform Calcediol umgewandelt. Aus der Speicherform bildet der Körper je nach Bedarf die aktive Form Calcitriol, die notwendig ist, um Kalzium aus der Nahrung aufzunehmen und im Skelett einzulagern. | + | {{ : |
- | {{ : | + | 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> |
- | ====1. 7DHC -> PräD3==== | + | All das hier beschriebene und noch viel mehr Details können in dem frei zugänglichen sehr lesenswerten Artikel {{wkx>1055}} nachgelesen werden, der auch einen schönen historischen Überblick gibt. |
- | In der Haut von Wirbeltieren ist die Substanz 7-Dehydrocholesterol (7DHC, manchmal auch Provitamin | + | ===== Vitamin |
- | ====2. PräD3 | + | 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 ist. Ich fühle mich beim Schreiben ein bisschen wie bei Powerpoint-Karaoke. Ich freue mich daher einerseits besonders über Feedback und Korrektur. Andererseits warne ich darauf, meinen Aussagen zu sehr zu vertrauen. |
- | Prävitamin | + | Sobald Vitamin |
- | ====3. D3 -> 25OHD==== | + | Wenn man darauf hofft (s.u.), dass Vitamin |
+ | 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), | ||
- | Das gebildete Vitamin D3 verlässt nun die Plasmamembran der Zellen in der Epidermis und diffundiert zu den Blutgefäßen in der Dermis. Dort bindet | + | Calcitriol |
- | ====4. 25OHD -> 1,25OHD==== | + | - 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. | ||
- | 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, | + | [{{: |
- | ====3./4. Alternative Umwandlung in den Körperzellen==== | + | Es ist also bei weitem kein einfacher Zusammenhang, |
+ | ==== Sekundärer Hyperparathyreoidismus (sHPT) | ||
- | Viele Zellen des menschlichen Körpers haben Rezeptoren für Vitamin | + | Beim Intestinalen Sekundären Hyperparathyreoidismus ist zu wenig Kalzium (oder Vitamin |
+ | ==== fibröse Osteodystrophie==== | ||
+ | chronischer Kalzium | ||
- | ===== Einfluss des UV-Spektrums ===== | + | ==== Rachitis==== |
+ | | ||
- | Die obige Beschreibung | + | ==== Osteomalazie==== |
+ | Der Knochenabbau findet bei Erwachsenen schneller statt als der Knochenaufbau, | ||
- | 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, | + | ==== Verkalkung des Gewebes ==== |
- | Werden zu viele Nebenprodukte gebildet, kann es trotz vorhandener UVB-Lampe zu einem Mangel an Vitamin D3 bzw. 25OHD kommen. Werden zu wenige | + | 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 und Phosphor aus den Knochen abgebaut und aus dem Darm entnommen. Eine Kalziumreiche Ernährung verschlimmert das Problem also. Der hohe Kalziumspiegel im Blut führt auch zu einer Schädigung der Niere, was den Phosphatspiegel weiter erhöht. Die Kalzium-Phosphor-Verbindungen lagern sich letztlich im Gewebe ab. |
+ | Bei einem grünen Leguan mit Verkalkung des Gewebes wurde jedoch gleichzeitig ein extrem geringer Vitamin-D3-Blutspiegel und kein erhöhter PTH-Spiegel festgestellt {{wkx> | ||
+ | Eine mögliche Erklärung, warum ein Vitamin-D3-Mangel zu einer Verkalkung des Gewebes führt, beschreibt die Reptilientierärztin und UV-Lampen-Expertin Frances Baines {{wkx> | ||
- | {{ : | + | ===== Messung |
- | ====1. 7DHC -> PräD3==== | ||
- | [{{ : | + | Üblicherweise wird der “Speicherwert” des Vitamin D3, 25OHD, im Blut von Menschen und Reptilien bestimmt. Dazu gibt es verschiedene Methoden, die in den Laboren angewendet werden können. Leider liefern die verschiedenen Methoden zum Teil sehr deutlich unterschiedliche Blutwerte bereits beim Menschen. Bei Reptilien, die andere Vitamin-D3-bindende Proteine nutzen ist dieser Unterschied noch größer zu erwarten. Goldstandard ist die Massenspektrometrisch Methode (LC-MS/MS - liquid chromatography tandem mass spectrometry), |
- | 7DHC absorbiert UV Strahlung | + | {{wkx> |
- | 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 | + | {{wkx> |
- | {{clear}} | + | ===== Folgen einer Vitamin-D3-Überdosierung ===== |
- | ====2. PräD3 -> Vitamin D3==== | + | |
- | [{{ : | + | 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 " |
- | Prävitamin D3 kann anschließend entweder in einer warmen Umgebung spontan in Vitamin D umgewandelt werden oder selbst ein UV-Photon absorbieren | + | Der erhöhte Blutkalziumspiegel wiederum schädigt die Nieren |
- | Im natürlichen Sonnenlicht ist der Strahlungsanteil zwischen 290 nm und 335 nm sehr viel größer als der Anteil zwischen 290 nm und 335 nm. Die Wahrscheinlichkeit, | ||
- | {{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/ |
- | [{{: | + | ===== Vitamin-D3-Aufnahme über die Nahrung ===== |
- | [{{: | + | |
- | {{clear}} | + | 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/ |
- | Wenn das Prävitamin | + | 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 |
+ | ===== Positive Wirkung von Vitamin D3 über den Knochenstoffwechsel hinaus ===== | ||
+ | |||
+ | Direkt nach der Entdeckung, dass Hauttuberkulose durch UV-Strahlung geheilt werden | ||
- | Aber auch die Moleküle Tachysterol und Lumisterol | + | Viele Zellen des menschlichen Körpers haben Rezeptoren für Vitamin D bzw. können |
- | Im natürlichen Sonnenlicht ist sehr viel mehr Strahlung | + | 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 und kostengünstig zu beheben wäre. Andererseits gibt es eine sehr aktive Gruppe |
- | {{clear}} | + | ===== Vergleich typischer Terrarienlampen mit dem natürlichen Sonnenlicht ===== |
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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 ===== | ||
- | ====== verwendete Literatur ====== | + | {{wkxbib}} |
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vitamind/vitamin_d.1550936087.txt.gz · Last modified: 2019/02/23 16:34 by 127.0.0.1