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vitamind:vitamin_d

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 ====== Vitamin D ====== ​ ====== Vitamin D ====== ​
    
-Reptilien benötigen, genauso wie alle anderen Wirbeltiere,​ Vitamin D für den Knochenstoffwechsel. Ein starker und langfristiger Vitamin D Mangel, der sich durch weiche Knochen zeigt, ist leider kein seltenes Krankheitsbild bei Reptilien. Vitamin D wurde 1922 in Lebertran entdeckt, der als Heilmittel für die damals weit verbreitete Rachitis bei Kindern eingesetzt wurde. Seitdem, insbesondere in den letzten Jahrzehnten,​ wurde intensiv an Vitamin D geforscht. Vitamin D ist nicht nur für den Knochenstoffwechsel wichtig. Es wird bereits von einfachen Lebewesen wie Phytoplankton,​ Hefe und Pilzen gebildet. Die meisten Zellen des menschlichen Körpers haben Rezeptoren für Vitamin D3. Bei einer Vielzahl von Krankheiten wie Krebs, Autoimmunerkrankungen,​ psychischen Erkrankungen,​ Herz-Kreislauferkrankungen und allgemeinen Problemen mit dem Immunsystem stellt man fest, dass Menschen, die wenig Sonnenstrahlung erhalten oder einen geringeren Vitamin D Blutspiegel haben, häufiger erkranken. Bei manchen Erkrankungen kann man auch eine Verbesserung der Krankheit durch die Gabe von Vitamin D nachweisen. Vermutlich gelten ähnliche Zusammenhänge für alle Wirbeltiere und damit auch für Reptilien. Es gibt eine Reihe von hervorragenden Büchern und Übersichtsartikeln zu diesem Thema, allerdings auch esoterische Übertreibungen,​ die Vitamin D in sehr hohen Dosierungen als Allheilmittel gegen Alles anpreisen. Ich finde diesen englischsprachen Übersichtsartikel von Prof. Holick, einem der aktivsten und angesehensten Forscher im Bereich Vitamin D, aus der Zeitschrift Dermato-Endocrinology sehr lesenswert {{wikindx>1055}}. Er ist kostenfrei online zugänglich. Sofern keine Quellen angegeben sind orientiere ich mich an diesem Artikel.+Reptilien benötigen, genauso wie alle anderen Wirbeltiere,​ Vitamin D für den Knochenstoffwechsel. Ein starker und langfristiger Vitamin D Mangel, der sich durch weiche Knochen zeigt, ist leider kein seltenes Krankheitsbild bei Reptilien. Vitamin D wurde 1922 in Lebertran entdeckt, der als Heilmittel für die damals weit verbreitete Rachitis bei Kindern eingesetzt wurde. Seitdem, insbesondere in den letzten Jahrzehnten,​ wurde intensiv an Vitamin D geforscht. Vitamin D ist nicht nur für den Knochenstoffwechsel wichtig. Es wird bereits von einfachen Lebewesen wie Phytoplankton,​ Hefe und Pilzen gebildet. Die meisten Zellen des menschlichen Körpers haben Rezeptoren für Vitamin D3. Bei einer Vielzahl von Krankheiten wie Krebs, Autoimmunerkrankungen,​ psychischen Erkrankungen,​ Herz-Kreislauferkrankungen und allgemeinen Problemen mit dem Immunsystem stellt man fest, dass Menschen, die wenig Sonnenstrahlung erhalten oder einen geringeren Vitamin D Blutspiegel haben, häufiger erkranken. Bei manchen Erkrankungen kann man auch eine Verbesserung der Krankheit durch die Gabe von Vitamin D nachweisen. Vermutlich gelten ähnliche Zusammenhänge für alle Wirbeltiere und damit auch für Reptilien. Es gibt eine Reihe von hervorragenden Büchern und Übersichtsartikeln zu diesem Thema, allerdings auch esoterische Übertreibungen,​ die Vitamin D in sehr hohen Dosierungen als Allheilmittel gegen Alles anpreisen. Ich finde diesen englischsprachen Übersichtsartikel von Prof. Holick, einem der aktivsten und angesehensten Forscher im Bereich Vitamin D, aus der Zeitschrift Dermato-Endocrinology sehr lesenswert {{wkx>1055}}. Er ist kostenfrei online zugänglich. Sofern keine Quellen angegeben sind orientiere ich mich an diesem Artikel.
  
 ===== Zufuhr von Vitamin D ===== ===== Zufuhr von Vitamin D =====
  
-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/​Woche/​kgKG {{wikindx>551}}+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/​Woche/​kgKG {{wkx>551}}
  
 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 an UVB-Strahlung angeboten werden kann und das Terrarium so strukturiert ist, dass das Tier ein natürliches Sonnenverhalten zeigt, muss kein Vitamin D über die Nahrung verabreicht werden. 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 an UVB-Strahlung angeboten werden kann und das Terrarium so strukturiert ist, dass das Tier ein natürliches Sonnenverhalten zeigt, muss kein Vitamin D über die Nahrung verabreicht werden.
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 {{ :​vitamind:​action_5.png|Spektrale Empfindlichkeit der Umwandlung Provitamin D3 in Prävitamin D3}} {{ :​vitamind:​action_5.png|Spektrale Empfindlichkeit der Umwandlung Provitamin D3 in Prävitamin D3}}
  
-Das Spektrum dieser Reaktion wurde 1982 durch Bestrahlung von menschlichen Hautproben mit UV-Strahlung verschiedener Wellenlängen ermittelt {{wikindx>56}} und ist sowohl in DIN {{wikindx>73}} als auch CIE {{wikindx>537}} normiert: Strahlung der Wellenlänge 295 nm trägt maximal zu dieser Reaktion bei, aber auch der ganze UVB-Bereich sowie weite Teil des UVC-Bereichs erzeugen Vitamin D3. Der UVA-Bereich hat auf die Umwandlung von Pro- in Prävitamin D3 kaum Einfluss. Eine hohe relative relative Wirkung (>0,5) hat der Spektralbereich zwischen 280nm und 305nm, also fast der gesamte UV-B-Bereich mit Ausnahme des langwelligen Endes.+Das Spektrum dieser Reaktion wurde 1982 durch Bestrahlung von menschlichen Hautproben mit UV-Strahlung verschiedener Wellenlängen ermittelt {{wkx>56}} und ist sowohl in DIN {{wkx>73}} als auch CIE {{wkx>537}} normiert: Strahlung der Wellenlänge 295 nm trägt maximal zu dieser Reaktion bei, aber auch der ganze UVB-Bereich sowie weite Teil des UVC-Bereichs erzeugen Vitamin D3. Der UVA-Bereich hat auf die Umwandlung von Pro- in Prävitamin D3 kaum Einfluss. Eine hohe relative relative Wirkung (>0,5) hat der Spektralbereich zwischen 280nm und 305nm, also fast der gesamte UV-B-Bereich mit Ausnahme des langwelligen Endes.
  
-Dieses Spektrum darf jedoch nicht als unumstößlich angesehen werden und die verwendeten Methoden werden kritisiert {{wikindx>536}}. Andere Untersuchungen {{wikindx>538}} führen zu dem Ergebnis, dass das Maximum der Vitamin-D-Bildung bei 302nm liegt, ein Minimum bei 293nm, und oberhalb von 315nm keine Vitamin-D Bildung mehr möglich ist.+Dieses Spektrum darf jedoch nicht als unumstößlich angesehen werden und die verwendeten Methoden werden kritisiert {{wkx>536}}. Andere Untersuchungen {{wkx>538}} führen zu dem Ergebnis, dass das Maximum der Vitamin-D-Bildung bei 302nm liegt, ein Minimum bei 293nm, und oberhalb von 315nm keine Vitamin-D Bildung mehr möglich ist.
  
-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 {{wikindx>127}}. Da sich das Spektrum der Sonnenstrahlung ändert und zur Vitamin-D-Bildung in der menschlichen Haut eine Schwelle überschritten werden muss, kommt es bei klarem Himmel bereits ab 51° nördlicher Breite zu einem UV-Winter, währenddessen in menschlicher Haut kein Vitamin D gebildet werden kann. Bewölkung, Ozon und Smog können diesen Winter um mehrere Wochen bis Monate verlängern {{wikindx>​424;​416}}.+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>127}}. Da sich das Spektrum der Sonnenstrahlung ändert und zur Vitamin-D-Bildung in der menschlichen Haut eine Schwelle überschritten werden muss, kommt es bei klarem Himmel bereits ab 51° nördlicher Breite zu einem UV-Winter, währenddessen in menschlicher Haut kein Vitamin D gebildet werden kann. Bewölkung, Ozon und Smog können diesen Winter um mehrere Wochen bis Monate verlängern {{wkx>​424;​416}}.
  
 {{clear}} {{clear}}
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 ====3. D3 -> 25OHD==== ====3. D3 -> 25OHD====
  
-Das gebildete Vitamin D3 verlässt nun die Plasmamembran der Zellen in der Epidermis und diffundiert zu den Blutgefäßen in der Dermis. Dort bindet Vitamin D an ein spezielles Transportprotein und wird im Blut abtransportiert. Vitamin D3 selbst ist nicht sehr stabil {{wikindx>79}}. In der Leber wird Vitamin D3 daher in die sehr stabile {{wikindx>1058}} Speicherform Calcidiol (25-Hydroxycholecalciferol,​ 25(OH)2D3, kurz 25OHD) umgewandelt. Die Halbwertszeit im Blut liegt bei wenigen Wochen {{wikindx>127}}, so dass der Blutspiegel relativ stabil ist und ein guter Indikator für die Vitamin D3 Versorgung ist. Dieser Wert wird bei Vitamin D3 Blutuntersuchungen bestimmt. Beim Menschen gelten Werte um 125 nmol/l bzw. 50 ng/ml oder 50 µg/l als gesund. ​+Das gebildete Vitamin D3 verlässt nun die Plasmamembran der Zellen in der Epidermis und diffundiert zu den Blutgefäßen in der Dermis. Dort bindet Vitamin D an ein spezielles Transportprotein und wird im Blut abtransportiert. Vitamin D3 selbst ist nicht sehr stabil {{wkx>79}}. In der Leber wird Vitamin D3 daher in die sehr stabile {{wkx>1058}} Speicherform Calcidiol (25-Hydroxycholecalciferol,​ 25(OH)2D3, kurz 25OHD) umgewandelt. Die Halbwertszeit im Blut liegt bei wenigen Wochen {{wkx>127}}, so dass der Blutspiegel relativ stabil ist und ein guter Indikator für die Vitamin D3 Versorgung ist. Dieser Wert wird bei Vitamin D3 Blutuntersuchungen bestimmt. Beim Menschen gelten Werte um 125 nmol/l bzw. 50 ng/ml oder 50 µg/l als gesund. ​
  
 ====4. 25OHD -> 1,25OHD==== ====4. 25OHD -> 1,25OHD====
  
-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,​ 1,​25(OH)2D3,​ kurz 1,25OHD) ist das aktive Hormon, das im Knochenstoffwechsel benötigt wird. Es hat nur eine kurze Halbwertszeit von ca. 4 Stunden im Blut {{wikindx>127}}. Die Blutspiegel schwanken sehr stark, so dass es sich für eine Gesundheitskontrolle nicht eignet.+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,​ 1,​25(OH)2D3,​ kurz 1,25OHD) ist das aktive Hormon, das im Knochenstoffwechsel benötigt wird. Es hat nur eine kurze Halbwertszeit von ca. 4 Stunden im Blut {{wkx>127}}. Die Blutspiegel schwanken sehr stark, so dass es sich für eine Gesundheitskontrolle nicht eignet.
  
 ====3./4. Alternative Umwandlung in den Körperzellen==== ====3./4. Alternative Umwandlung in den Körperzellen====
  
-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,​ Krebserkrankungen etc. {{wikindx>1061}}. In der Haut gebildetes oder über die Nahrung aufgenommenes Vitamin D3 gelangt über das Blut zu den Körperzellen und wird dort umgewandelt. Da Vitamin D im Blut keine lange Lebensdauer hat, da es instabil ist und sehr schnell von der Leber aufgenommen wird, ist für die Versorgung der Körperzellen mit Vitamin D3 eine regelmäßige Zufuhr von Vitamin D notwendig. Eine Gabe von Vitamin D über die Nahrung einmal in der Woche oder einmal im Monat oder eine wöchentliche Bestrahlung mit einer starken UV-Lampe sorgt zwar für hohe 25OHD-Blutspiegel und damit einen gesunden Knochenstoffwechsel,​ die Körperzellen erhalten aber nur wenig Vitamin D.+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,​ Krebserkrankungen etc. {{wkx>1061}}. In der Haut gebildetes oder über die Nahrung aufgenommenes Vitamin D3 gelangt über das Blut zu den Körperzellen und wird dort umgewandelt. Da Vitamin D im Blut keine lange Lebensdauer hat, da es instabil ist und sehr schnell von der Leber aufgenommen wird, ist für die Versorgung der Körperzellen mit Vitamin D3 eine regelmäßige Zufuhr von Vitamin D notwendig. Eine Gabe von Vitamin D über die Nahrung einmal in der Woche oder einmal im Monat oder eine wöchentliche Bestrahlung mit einer starken UV-Lampe sorgt zwar für hohe 25OHD-Blutspiegel und damit einen gesunden Knochenstoffwechsel,​ die Körperzellen erhalten aber nur wenig Vitamin D.
  
 ===== Einfluss des UV-Spektrums ===== ===== Einfluss des UV-Spektrums =====
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 [{{ :​vitamind:​otherspectrum_11.png|Absorptionsspektrum 7DHC}}] [{{ :​vitamind:​otherspectrum_11.png|Absorptionsspektrum 7DHC}}]
  
-7DHC absorbiert UV Strahlung mit einer Wellenlänge kleiner als ca. 310 nm. {{wikindx>56}}+7DHC absorbiert UV Strahlung mit einer Wellenlänge kleiner als ca. 310 nm. {{wkx>56}}
  
 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. ​ 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. ​
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 [{{ :​vitamind:​otherspectrum_8.png|Absorptionsspektrum PrävitaminD3}}] [{{ :​vitamind:​otherspectrum_8.png|Absorptionsspektrum PrävitaminD3}}]
  
-Prävitamin D3 kann anschließend entweder in einer warmen Umgebung spontan in Vitamin D umgewandelt werden oder selbst ein UV-Photon absorbieren und dadurch entweder in Tachysterol,​ Lumisterol oder zurück in 7DHC umgewandelt. werden. Prävitamin D3 absorbiert UV-Strahlung mit einer Wellenlänge kleiner als ca. 335 nm. {{wikindx>56}}+Prävitamin D3 kann anschließend entweder in einer warmen Umgebung spontan in Vitamin D umgewandelt werden oder selbst ein UV-Photon absorbieren und dadurch entweder in Tachysterol,​ Lumisterol oder zurück in 7DHC umgewandelt. werden. Prävitamin D3 absorbiert UV-Strahlung mit einer Wellenlänge kleiner als ca. 335 nm. {{wkx>56}}
  
 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,​ dass ein Prävitamin D3 Molekül ein UV-Photon absorbiert und nicht in Vitamin D3 umgewandelt werden kann, ist daher recht hoch. 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,​ dass ein Prävitamin D3 Molekül ein UV-Photon absorbiert und nicht in Vitamin D3 umgewandelt werden kann, ist daher recht hoch.
Line 82: Line 82:
 Wenn das Prävitamin D3 ein UV-Photon absorbiert gibt es drei Möglichkeiten:​ Es kann in 7DHC, Tachysterol oder Lumisterol umgewandelt werden. Wird es in 7DHC umgewandelt startet der Prozess für dieses Molekül wieder bei Schritt 1. Es kann erneut ein UV-Photon mit einer Wellenlänge kleiner als 310 nm absorbieren und in Prävitamin D3 umgewandelt werden. Wenn das Prävitamin D3 ein UV-Photon absorbiert gibt es drei Möglichkeiten:​ Es kann in 7DHC, Tachysterol oder Lumisterol umgewandelt werden. Wird es in 7DHC umgewandelt startet der Prozess für dieses Molekül wieder bei Schritt 1. Es kann erneut ein UV-Photon mit einer Wellenlänge kleiner als 310 nm absorbieren und in Prävitamin D3 umgewandelt werden.
  
-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. {{wikindx>56}}+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>56}}
  
 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. 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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 Die Prävitamin-D3-Moleküle,​ die es im Schritt 2 geschafft haben, kein UV-Photon zu absorbieren,​ wandeln sich über mehrere Stunden in Vitamin D3 Moleküle um. Das Vitamin D3 tritt dann aus den Hautzellen aus und wird an ein Transportprotein im Blut gebunden und in der Blutbahn zur Niere transportiert. Die Prävitamin-D3-Moleküle,​ die es im Schritt 2 geschafft haben, kein UV-Photon zu absorbieren,​ wandeln sich über mehrere Stunden in Vitamin D3 Moleküle um. Das Vitamin D3 tritt dann aus den Hautzellen aus und wird an ein Transportprotein im Blut gebunden und in der Blutbahn zur Niere transportiert.
  
-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,​6-Transvitamin D3 umgewandelt. {{wikindx>79}}+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,​6-Transvitamin D3 umgewandelt. {{wkx>79}}
  
-Sobald das Vitamin D3 aber in die Speicherform 25OHD umgewandelt wurde, ist es äußerst stabil und wird durch UV-Strahlung nicht mehr zerstört. {{wikindx>1058}}+Sobald das Vitamin D3 aber in die Speicherform 25OHD umgewandelt wurde, ist es äußerst stabil und wird durch UV-Strahlung nicht mehr zerstört. {{wkx>1058}}
  
 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. 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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 Im nächsten Zeitabschnitt sind nicht nur 7DHC-Molküle in der Haut vorhanden sondern auch eine gewisse Anzahl an preD3-Molekülen. Ich gehe davon aus, dass die Absorption durch preD3-Moleküle die Absorption durch 7DHC-Moleküle nicht beeinflusst und umgekehrt ((ein UV-Photon, das durch preD3 absorbiert wurde steht eigentlich natürlich nicht mehr für die Absorption durch 7DHC zur Verfügung)),​ also wesentlich mehr UV-Photonen vorhanden sind als tatsächlich absorbiert werden. Die Anzahl von preD3-Molekülen,​ die ein UV-Photon absorbieren,​ berechnet sich genauso wie oben. Allerdings kann da preD3-Molekül nach der Absorption des UV-Photons in drei verschiedene Moleküle umgewandelt werden: 7DHC, Lumisterol oder Tachysterol. Die Wahrscheinlichkeit für jeden dieser drei möglichen Pfade bezeichne ich als $p_{X\to Y}$, wobei natürlich $p_\mathrm{preD3\to 7DHC}+p_\mathrm{preD3\to Lum}+p_\mathrm{preD3\to Tac}=1$ gelten muss.  Im nächsten Zeitabschnitt sind nicht nur 7DHC-Molküle in der Haut vorhanden sondern auch eine gewisse Anzahl an preD3-Molekülen. Ich gehe davon aus, dass die Absorption durch preD3-Moleküle die Absorption durch 7DHC-Moleküle nicht beeinflusst und umgekehrt ((ein UV-Photon, das durch preD3 absorbiert wurde steht eigentlich natürlich nicht mehr für die Absorption durch 7DHC zur Verfügung)),​ also wesentlich mehr UV-Photonen vorhanden sind als tatsächlich absorbiert werden. Die Anzahl von preD3-Molekülen,​ die ein UV-Photon absorbieren,​ berechnet sich genauso wie oben. Allerdings kann da preD3-Molekül nach der Absorption des UV-Photons in drei verschiedene Moleküle umgewandelt werden: 7DHC, Lumisterol oder Tachysterol. Die Wahrscheinlichkeit für jeden dieser drei möglichen Pfade bezeichne ich als $p_{X\to Y}$, wobei natürlich $p_\mathrm{preD3\to 7DHC}+p_\mathrm{preD3\to Lum}+p_\mathrm{preD3\to Tac}=1$ gelten muss. 
  
-Zur Bestimmung der drei Werte $p_\mathrm{preD3\to 7DHC}$, $p_\mathrm{preD3\to Lum}$ und $p_\mathrm{preD3\to Tac}$ kann ich auf zwei Messungen zurückgreifen:​ In Hautproben wurden ermittelt, dass bei dem UV-Spektrum des Sonnenlichts im Gleichgewichtszustand 60% des 7DHC in Lumisterol, 5% in Tachysterol und 15% in PrävitaminD3 umgewandelt werden. 20% des 7DHC bleiben erhalten {{wikindx>​56;​1056}}. Dieses Ergebnis kann ich für $p_\mathrm{preD3\to 7DHC}=0,​045$,​ $p_\mathrm{preD3\to Lum}=0,220$ und $p_\mathrm{preD3\to Tac}=0,735$ reproduzieren. Für ein schmalbandiges UV-Spektrum mit 295±5 nm Wellenlänge wurden 10% des 7DHC in Lumsterol, 30% in Tachysterol und 70% in PrävitaminD3 umgewandelt {{wikindx>56}}. Diese Zahlen, die aus zwei verschiedenen Grafiken mit unterschiedlichen Zeitskalen und nicht ganz erreichtem Gleichgewichtszustands des stammen, sind leider nicht konsistent. Mit den oben genannten Wahrscheinlichkeiten erhalte ich 60% PrävitaminD3,​ 25% Tachysterol und 15 % Lumisterol. In meinen Augen ist das ausreichend ähnlich, dass ich die Werte für sinnvoll halte.+Zur Bestimmung der drei Werte $p_\mathrm{preD3\to 7DHC}$, $p_\mathrm{preD3\to Lum}$ und $p_\mathrm{preD3\to Tac}$ kann ich auf zwei Messungen zurückgreifen:​ In Hautproben wurden ermittelt, dass bei dem UV-Spektrum des Sonnenlichts im Gleichgewichtszustand 60% des 7DHC in Lumisterol, 5% in Tachysterol und 15% in PrävitaminD3 umgewandelt werden. 20% des 7DHC bleiben erhalten {{wkx>​56;​1056}}. Dieses Ergebnis kann ich für $p_\mathrm{preD3\to 7DHC}=0,​045$,​ $p_\mathrm{preD3\to Lum}=0,220$ und $p_\mathrm{preD3\to Tac}=0,735$ reproduzieren. Für ein schmalbandiges UV-Spektrum mit 295±5 nm Wellenlänge wurden 10% des 7DHC in Lumsterol, 30% in Tachysterol und 70% in PrävitaminD3 umgewandelt {{wkx>56}}. Diese Zahlen, die aus zwei verschiedenen Grafiken mit unterschiedlichen Zeitskalen und nicht ganz erreichtem Gleichgewichtszustands des stammen, sind leider nicht konsistent. Mit den oben genannten Wahrscheinlichkeiten erhalte ich 60% PrävitaminD3,​ 25% Tachysterol und 15 % Lumisterol. In meinen Augen ist das ausreichend ähnlich, dass ich die Werte für sinnvoll halte.
  
  
Line 138: Line 138:
   * $N_\mathrm{Tac\to preD3} = N_\mathrm{preD3\to Tac}$   * $N_\mathrm{Tac\to preD3} = N_\mathrm{preD3\to Tac}$
  
-Dieses Gleichungssystem lässt sich lösen und im chemischen Gleichgewicht ist das Verhältnis der die Anzahl der Moleküle:+Dieses Gleichungssystem lässt sich lösen und im chemischen Gleichgewicht ist das Verhältnis der Anzahl der Moleküle:
 $N_\mathrm{7DHC}$ : $N_\mathrm{preD3}$ : $N_\mathrm{Lum}$ : $N_\mathrm{Tac}$ = \\ $\frac{p_\mathrm{preD3\to 7DHC}}{\int\mathrm{d}\lambda S(\lambda)A_\mathrm{7DHC}(\lambda)}$ :        $\frac{1}{\int\mathrm{d}\lambda S(\lambda) A_\mathrm{preD3}(\lambda)}$ ​      : ​      ​$\frac{p_\mathrm{preD3\to Lum}}{\int\mathrm{d}\lambda S(\lambda) A_\mathrm{Lum}(\lambda)}$ ​     :      $\frac{p_\mathrm{preD3\to Tac}}{\int\mathrm{d}\lambda S(\lambda) A_\mathrm{Tac}(\lambda)}$ $N_\mathrm{7DHC}$ : $N_\mathrm{preD3}$ : $N_\mathrm{Lum}$ : $N_\mathrm{Tac}$ = \\ $\frac{p_\mathrm{preD3\to 7DHC}}{\int\mathrm{d}\lambda S(\lambda)A_\mathrm{7DHC}(\lambda)}$ :        $\frac{1}{\int\mathrm{d}\lambda S(\lambda) A_\mathrm{preD3}(\lambda)}$ ​      : ​      ​$\frac{p_\mathrm{preD3\to Lum}}{\int\mathrm{d}\lambda S(\lambda) A_\mathrm{Lum}(\lambda)}$ ​     :      $\frac{p_\mathrm{preD3\to Tac}}{\int\mathrm{d}\lambda S(\lambda) A_\mathrm{Tac}(\lambda)}$
  
Line 146: Line 146:
 === natürliches Sonnenlicht (60° Sonnenstand) === === natürliches Sonnenlicht (60° Sonnenstand) ===
  
-Natürliches Sonnenlicht wandelt 60% des 7DHC in Lumisterol, 5% in Tachysterol und 15% in PrävitaminD3 um. 20% des 7DHC bleiben erhalten. Dieser zeitliche Verlauf wurde so auch in Hautproben gemessen {{wikindx>1056}}.+Natürliches Sonnenlicht wandelt 60% des 7DHC in Lumisterol, 5% in Tachysterol und 15% in PrävitaminD3 um. 20% des 7DHC bleiben erhalten. Dieser zeitliche Verlauf wurde so auch in Hautproben gemessen {{wkx>1056}}.
  
 {{:​vitamind:​spectrum_18.png?​350|}}{{:​vitamind:​vitd_spektral_zeit_18.png?​300|}} {{:​vitamind:​spectrum_18.png?​350|}}{{:​vitamind:​vitd_spektral_zeit_18.png?​300|}}
Line 189: Line 189:
 ====== verwendete Literatur ====== ====== verwendete Literatur ======
  
-{{wikindxbib}} +{{wkxbib}} 
vitamind/vitamin_d.txt · Last modified: 2019/02/23 16:34 (external edit)