Vitamin D wird als Vitamin bezeichnet, aber dieser Name wird dem, was tatsächlich passiert, nicht gerecht. Fast nichts anderes, was dein Körper braucht, wird von deiner eigenen Haut bei Kontakt mit Sonnenlicht hergestellt. Die meisten Vitamine müssen über die Nahrung aufgenommen werden. Vitamin D ähnelt eher einem Hormon, das dein Körper bei Bedarf produziert, und der Rohstoff, den es braucht, ist überhaupt kein Nährstoff. Es ist UV-Licht.

Ultraviolett-B-Strahlung (UVB, etwa 290–315 Nanometer), die auf die Haut trifft, wandelt eine Verbindung namens 7-Dehydrocholesterin in Prävitamin D3 um, das dann zu Vitamin D3 (Cholecalciferol) isomerisiert und in den Blutkreislauf gelangt. Es ist ein elegantes, selbstregulierendes System. Anders als Vitamin D aus der Nahrung oder aus Nahrungsergänzungsmitteln wird es bei übermäßiger Sonneneinstrahlung nicht überproduziert, da weitere UV-Bestrahlung den Überschuss einfach in inaktive Nebenprodukte umwandelt.

UVB ist das spezifische, schmale Band, das diese Arbeit verrichtet, und wie viel davon den Boden erreicht, hängt stark vom Winkel der Sonne am Himmel ab – einer Funktion aus Breitengrad, Jahreszeit und Tageszeit, die formal als solarer Zenitwinkel bezeichnet wird. Die Vitamin-D-Synthese erfordert im Allgemeinen einen UV-Index über 3, einen Schwellenwert, der in den Tropen täglich auftritt, in gemäßigten Regionen nur während Frühling und Sommer und fast nie innerhalb des nördlichen und südlichen Polarkreises.

Das erzeugt, was Forscher einen "Vitamin-D-Winter" nennen: Bei etwa 42° nördlicher Breite (der Breite von Boston) findet von November bis Anfang März praktisch keine Vitamin-D-Synthese statt, egal wie viel Zeit an einem klaren Tag im Freien verbracht wird. Zehn Grad weiter nördlich oder südlich verlängert sich dieses Zeitfenster noch weiter, etwa von Oktober bis März. Es ist ein echter saisonaler Ausfall, keine bloße Verlangsamung.

Weil dünnere Luft in höheren Lagen bedeutet, dass UVB weniger Atmosphäre durchqueren muss, bevor es die Haut erreicht, verstärkt die Höhe die Synthese unabhängig vom Breitengrad erheblich. Vergleiche auf demselben Breitengrad und zur selben Jahreszeit haben an hochgelegenen Orten wie einem Basislager im Himalaja eine deutlich höhere Produktion von Prävitamin D3 ergeben als in nahe gelegenen Städten in niedrigen Lagen. Das ist ein Detail, das man kennen sollte, wenn man an einem Ort lebt, der in der Höhe sonnig ist, aber am Boden diesig oder verschmutzt ist, da nachweislich auch Partikelverschmutzung das UVB, das die Haut tatsächlich erreicht, erheblich reduziert.

Häufig zitierte klinische Empfehlungen legen nahe, dass es im Allgemeinen ausreicht, die unbekleideten Arme und Beine zweimal pro Woche etwa 5 bis 30 Minuten der Mittagssonne auszusetzen, um den Grundbedarf der meisten Menschen an Vitamin D zu decken, wobei die tatsächliche Zahl je nach Hautton, Breitengrad und Jahreszeit stark variiert. Modellstudien zu bestimmten Städten ergaben, dass im Sommer in einer Stadt im Norden der USA lediglich etwa 3 bis 8 Minuten Mittagssonne mit einem erheblichen Teil unbedeckter Haut ausreichten, um eine moderate Dosis zu synthetisieren, während es in derselben Breite im Winter schwierig war, die gleiche Synthese zu erreichen, egal wie viel Zeit im Freien verbracht wurde. Die Jahreszeit, nicht die Anstrengung, ist oft der begrenzende Faktor.

Es wäre leicht anzunehmen, dass Vitamin-D-Mangel ein reines Problem kalter und sonnenarmer Klimate ist, aber die Forschung verkompliziert das Bild: Eine Studie in Südflorida, das in etwa so sonnig und niedrig im Breitengrad ist, wie es das Festland der USA nur sein kann, fand dennoch erhebliche saisonale Schwankungen bei den Vitamin-D-Mangelraten. Das moderne Leben fügt der Geografie eigene einschränkende Faktoren hinzu: Zeit in Innenräumen, Verwendung von Sonnenschutzmitteln, Kleidung, die den größten Teil der Haut bedeckt, und dunklere Hautpigmentierung (die natürlich mehr UVB-Exposition erfordert, um dieselbe Menge Vitamin D zu synthetisieren) verringern alle die Synthese, egal wie sonnig das lokale Klima technisch gesehen ist.

Einige Gruppen treten in der Forschung durchgängig als anfälliger für niedrige Vitamin-D-Werte auf: ältere Erwachsene, weil das Altern die Konzentration der für die Synthese benötigten Vorläuferverbindung in der Haut verringert; Menschen mit dunklerer Haut, die für eine gleichwertige Synthese proportional mehr UV-Exposition benötigen; Menschen, die allgemein in hohen Breitengraden leben, besonders in den Wintermonaten; und Bevölkerungsgruppen mit überwiegend von Innenräumen geprägtem Lebensstil. Interessanterweise zeigen einige Bevölkerungsgruppen, die seit vielen Generationen in hohen Breitengraden leben, etwa Inuit-Gemeinschaften in Nordkanada und Grönland, Hinweise auf eine langfristige physiologische Anpassung an immer begrenzte Sonnenexposition. Das erinnert daran, dass dies ein alter evolutionärer Druck und kein rein modernes Problem ist.

Die bekannteste Rolle von Vitamin D liegt in der Kalziumregulation und der Knochengesundheit, aber Rezeptoren dafür finden sich in Zellen und Geweben im gesamten Körper, und die Forschung hat einen Mangel mit breiteren kardiovaskulären Wirkungen in Verbindung gebracht, einschließlich einer Rolle bei der Blutdruckregulierung durch seine Wirkung auf Blutgefäßzellen. Das ist ein Zusammenhang, den man neben der Forschung zu geomagnetischer Aktivität und Blutdruck kennen sollte, die im eigenen Eintrag dieses Wikis zu diesem Thema behandelt wird, da die beiden getrennte Mechanismen darstellen, die beide dieselbe zugrunde liegende Messgröße beeinflussen können.

Angesichts dessen, wie eng die Vitamin-D-Synthese mit denselben saisonalen Lichtmustern verbunden ist, die hinter der saisonal abhängigen Depression stehen, ist das eine berechtigte Frage, die man jedoch ehrlich und nicht optimistisch beantworten sollte. Wie im eigenen SAD-Eintrag dieses Wikis behandelt, kam eine große klinische Übersichtsarbeit zu dem Ergebnis, dass die Evidenz für eine Vitamin-D-Supplementierung speziell als Behandlung von SAD weiterhin nicht eindeutig ist, obwohl die saisonale und lichtbezogene Überschneidung zwischen beiden Themen offensichtlich ist. Genügend Vitamin D zu bekommen, ist aus seinen eigenen gut belegten Gründen sinnvoll; als etabliertes Mittel speziell gegen saisonale Stimmungstiefs ist es jedoch noch nicht erwiesen.