Vitamin D durch die Sonne - Rechner

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Typ I - Sehr helle Haut, bekommt immer Sonnenbrand, wird nicht braun
Typ II - Helle Haut, bekommt leicht Sonnenbrand, wird kaum braun
Typ III - Mittelhelle Haut, bekommt manchmal Sonnenbrand, wird langsam braun
Typ IV - Hellbraune Haut, bekommt selten Sonnenbrand, wird gut braun
Typ V - Dunkelbraune Haut, bekommt selten Sonnenbrand, wird leicht braun
Typ VI - Dunkle/schwarze Haut, bekommt keinen Sonnenbrand, wird sehr leicht braun
Langärmelig, lange Hose und Handschuhe
Langärmelig und lange Hose
T-Shirt und lange Hose
T-Shirt und Shorts
Ärmelloses Top und Shorts
Damen-Badeanzug
Bikini
Badehose
Keine Sonnencreme
SPF 2
SPF 4
SPF 8
SPF 15
SPF 30
SPF 50
SPF 70
SPF 100

Wie funktioniert der Vitamin-D-Rechner?

Unser Vitamin-D-Rechner schätzt die Menge an Vitamin D, die Ihre Haut aus dem Sonnenlicht während des von Ihnen gewählten Zeitraums produziert. Er schätzt auch den frühesten Zeitpunkt, ab dem das Sonnenlicht Ihre Haut schädigen kann. Zusätzlich sehen Sie ein UV-Datendiagramm für den gewählten Tag. Der Rechner basiert auf der folgenden Formel von Miyauchi und Nakajima (2016):

VitD=qe×Stype×Sder×tex×UVVitD

  • VitD = Vitamin-D-Produktion (μg)
  • qe = Vitamin-D-Produktionsrate pro Einheit UVVitD-Energie
  • Stype = Hauttypfaktor
  • Sder = Dem Sonnenlicht ausgesetzte Hautfläche
  • tex = Zeit im Sonnenlicht (Stunden)
  • UVVitD = UV-Strahlungsdosis, die Vitamin D produziert (mJ/cm²)

Der Rechner benötigt nur die folgenden Informationen: UV-Daten basierend auf Ihrem gewählten Standort, Zeit im Sonnenlicht, Alter, Hauttyp, Kleidung und Verwendung von Sonnencreme. Je nach UV-Index-Niveau werden zwei verschiedene Gleichungen verwendet.

UV-Index ≥ 1.6

UVVitD=2.11×UVEry0.027

  • UVVitD = Vitamin-D-produzierende UV-Strahlung (W/m²)
  • UVEry = Erythemgewichtete UV-Strahlung (W/m²), berechnet als: UV-Index × 0.025
  • 2.11 = Linearer Koeffizient
  • 0.027 = Konstantterm (W/m²)

Wenn der UV-Index unter 1,6 liegt, ist der Zusammenhang nicht mehr linear. In diesem Fall wird das folgende Polynom zweiten Grades zur Berechnung der Vitamin-D-produzierenden UV-Strahlung verwendet:

UV-Index < 1.6

UVVitD=16.74×UVEry2+0.81×UVEry

  • UVVitD = Vitamin-D-produzierende UV-Strahlung (W/m²)
  • UVEry = Erythemgewichtete UV-Strahlung (W/m²), berechnet als: UV-Index × 0.025
  • 16.74 = Koeffizient zweiten Grades
  • 0.81 = Koeffizient ersten Grades

Die Gleichung für niedrigere UV-Index-Werte liefert eine weniger genaue Schätzung, da der Zusammenhang zwischen UV-Strahlung und Vitamin-D-Produktion bei niedrigen UV-Werten komplexer ist.

Hinweis: Das Ergebnis dieses Rechners ist nur eine Schätzung. Der Rechner folgt der Formel von Miyauchi und Nakajima und berücksichtigt andere wissenschaftliche Studien, aber es ist unmöglich, die tatsächlichen realen Bedingungen vorherzusagen. Wenn Sie sich Sorgen um Ihre Vitamin-D-Zufuhr machen, wenden Sie sich bitte an Ihren Arzt.

Wie viel Vitamin D braucht ein Mensch pro Tag?

Die US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) empfehlen 15 Mikrogramm (600 IE) pro Tag für Personen im Alter von 1 bis 70 Jahren und 20 Mikrogramm (800 IE) für Personen über 70. Für Säuglinge unter 1 Jahr liegt die Empfehlung bei 10 Mikrogramm (400 IE) pro Tag (National Institutes of Health, 2024). Quellen für Vitamin D sind Sonnenlicht, Nahrungsergänzungsmittel und Lebensmittel. Zu den Lebensmitteln mit hohem Vitamin-D-Gehalt gehören Fisch, Lebertran, Rinderleber und Eigelb.

Wie viel Vitamin D kann ein Mensch pro Tag aus dem Sonnenlicht bekommen?

Holick (2010) stellte fest, dass der menschliche Körper maximal 10.000 bis 25.000 IE Vitamin D pro Tag produzieren kann. Aus diesem Grund legt der Rechner eine Obergrenze von 10.000 IE fest. Dieses Maximum wird typischerweise im Sommer erreicht, wenn der UV-Index hoch genug ist und ein großer Teil des Körpers dem Sonnenlicht ausgesetzt ist.

Wenn der Körper große Mengen an Vitamin D produziert, beginnt das Sonnenlicht, das in der Haut gebildete Vitamin D abzubauen (Holick et al., 1981). Aufgrund dieses natürlichen Regulierungsmechanismus ist es nicht möglich, eine schädliche Menge an Vitamin D aus dem Sonnenlicht zu bekommen.

Wie beeinflusst der Hauttyp die Vitamin-D-Produktion durch die Sonne?

Der Hauttyp hat einen erheblichen Einfluss auf die Vitamin-D-Produktion in der Haut. Das Melaninpigment in dunklerer Haut wirkt wie eine natürliche Sonnencreme, die UVB-Strahlung filtert (Holick et al., 1981). Das bedeutet, dass Menschen mit dunklerer Haut mehr Zeit in der Sonne benötigen, um die gleiche Menge an Vitamin D zu produzieren wie Menschen mit hellerer Haut. Unser Rechner verwendet Hauttypfaktoren basierend auf Miyauchi und Nakajima (2016) und Chen et al. (2007).

Obwohl dunklere Haut Vitamin D langsamer produziert, handelt es sich um einen von der Evolution geformten Schutzmechanismus: Melanin schützt die Haut vor UV-Strahlungsschäden, was besonders in Regionen mit starker Sonneneinstrahlung wichtig ist. Hellere Haut hingegen produziert Vitamin D effizienter, was in nördlichen Breitengraden von Vorteil ist, wo die UV-Strahlung schwächer ist.

Wie beeinflusst das Alter die Vitamin-D-Produktion?

MacLaughlin und Holick (1985) zeigten, dass eine 70-jährige Person nur etwa 37 % des Vitamin D produziert, das ein junger Erwachsener produziert. Unser Rechner berücksichtigt dies durch einen Altersfaktor, der mit zunehmendem Alter allmählich abnimmt.

Wie beeinflusst Ihre Kleidung Vitamin D aus dem Sonnenlicht?

Der Rechner schätzt die dem Sonnenlicht ausgesetzte Hautfläche basierend auf Ihrer gewählten Kleidung. Die Berechnung basiert auf dem „Neunerregel"-Modell (Moore, Popowicz und Burns, 2024), das besagt, dass die gesamte Körperoberfläche eines Erwachsenen etwa 18.000 cm² beträgt. Beispielsweise machen Kopf und Hals 9 % aus, ein Arm macht 9 % aus und so weiter. Anschließend weist der Rechner jedem dem Sonnenlicht ausgesetzten Körperteil einen Expositionsfaktor zu, basierend auf der Studie von Cheng et al. (2020). Auf diese Weise können wir eine realistische Schätzung Ihrer Vitamin-D-Produktion berechnen.

Wie beeinflusst Sonnencreme die Vitamin-D-Produktion aus dem Sonnenlicht?

Sonnencreme filtert UVB-Strahlung, die die Haut für die Vitamin-D-Synthese benötigt. Beispielsweise filtert LSF 15 etwa 93 % der UV-Strahlung. LSF 30 filtert etwa 97 %, und LSF 50 filtert bis zu 98 % der Strahlung. Das bedeutet, dass die Vitamin-D-Produktion bei Verwendung von Sonnencreme deutlich verlangsamt wird. Wenn Sie beispielsweise ohne Sonnencreme in 30 Minuten 1.000 IE Vitamin D produzieren würden, würde es mit LSF 30-Sonnencreme theoretisch über 15 Stunden dauern, die gleiche Menge zu produzieren. Andererseits verlängert Sonnencreme auch die Zeit, die Sie ohne Risiko von Hautschäden in der Sonne verbringen können.


Quellenangaben

Chen, T.C., Chimeh, F., Lu, Z., Mathieu, J., Person, K.S., Zhang, A., Kohn, N., Martinello, S., Berkowitz, R. and Holick, M.F. (2007). Factors that influence the cutaneous synthesis and dietary sources of vitamin D. Archives of Biochemistry and Biophysics, 460(2), 213–217.

Cheng, W., Brown, R., Vernez, D. and Goldberg, D. (2020). Estimation of Individual Exposure to Erythemal Weighted UVR by Multi-Sensor Measurements and Integral Calculation. Sensors, 20(15), 4068. https://doi.org/10.3390/s20154068.

Holick, M.F. (2010). Vitamin D and Health: Evolution, Biologic Functions, and Recommended Dietary Intakes for Vitamin D. In Vitamin D: Physiology, Molecular Biology, and Clinical Applications (2nd ed.). Springer.

Holick, M. F., MacLaughlin, J. A., Clark, M. B., Holick, S. A., Potts Jr, J. T., Anderson, R. R., Blank, I. H., Parrish, J. A., & Elias, P. (1981). Regulation of cutaneous previtamin D₃ photosynthesis in man: skin pigment is not an essential regulator. Science, 211(4482), 590–593.

MacLaughlin, J., & Holick, M. F. (1985). Aging decreases the capacity of human skin to produce vitamin D3. Journal of Clinical Investigation, 76(4), 1536–1538.

Miyauchi, M. and Nakajima, H. (2016). Determining an Effective UV Radiation Exposure Time for Vitamin D Synthesis in the Skin Without Risk to Health: Simplified Estimations from UV Observations. Photochemistry and Photobiology, 92(6), 863–869.

Moore, R.A., Popowicz, P. and Burns, B. (2024) 'Rule of Nines', StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK513287/

National Institutes of Health, Office of Dietary Supplements. (2024). Vitamin D – Consumer Fact Sheet. https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminD-Consumer/