ビタミンDと日光
ビタミンDはビタミンと呼ばれるが、その名前は実際に起きていることを過小評価している。あなたの体が必要とするもののうち、日光に触れることで自分の皮膚が合成できるものは、他にほとんどない。ほとんどのビタミンは食物から摂取しなければならない。ビタミンDはどちらかというと、体が必要に応じて作り出すホルモンに近く、そのために必要な原料は栄養素ではなく紫外線である。
日光が実際にビタミンDを作る仕組み
皮膚に当たる紫外線B（UVB、おおよそ290〜315ナノメートル）は、7-デヒドロコレステロールと呼ばれる化合物をプレビタミンD3に変換し、その後それが異性化してビタミンD3（コレカルシフェロール）となり、血流に入る。これは見事な自己調節システムである。食物やサプリメントからのビタミンDとは異なり、皮膚は日光への過剰な曝露でビタミンDを過剰生産することはない。それ以上の紫外線曝露は、過剰分を不活性な副産物に変換するだけだからである。
UVBはこの働きをする特定の狭い帯域であり、どれだけ地面に到達するかは空における太陽の角度に大きく依存する。これは緯度、季節、時刻の関数であり、正式には太陽天頂角と呼ばれる。ビタミンD合成には一般にUVインデックスが3以上必要である。この閾値は熱帯では毎日発生し、温帯では春と夏のみ、北極圏と南極圏の内側ではほとんど発生しない。
これにより研究者が「ビタミンDの冬」と呼ぶ現象が生じる。北緯42度（ボストンの緯度）では、11月から3月初旬にかけて、晴れた日に外で過ごす時間の長さに関係なく、ビタミンD合成は実質的に起こらない。さらに北または南に10度移動すると、その期間はさらに長くなり、おおよそ10月から3月まで続く。これは単なる減速ではなく、真の季節的な停止である。
標高が高いほど空気が薄いため、UVBは皮膚に到達するまでに通過する大気の層が少なくなる。そのため、標高は緯度とは無関係に合成を有意に促進する。同じ緯度で同じ時期に行われた比較研究では、ヒマラヤのベースキャンプのような高所では、近くの低地の都市よりもプレビタミンD3の生成がはるかに多いことが判明している。もし、標高の高い場所は晴れていても地上では霞んだり汚染されていたりする場所に住んでいるなら、知っておく価値のある詳細だ。粒子状の汚染も、実際に皮膚に届くUVBを大幅に減少させることが示されているからだ。
実際に必要な日光の量
一般的に引用される臨床ガイドラインは、素肌の腕と脚を週に2回、おおよそ5〜30分間真昼の日光に当てれば、ほとんどの人で基礎的なビタミンD必要量を満たすのに十分であると示唆している。ただし、実際の数値は肌の色、緯度、季節によって大きく異なる。特定の都市を対象にしたモデル研究では、米国北部の都市の夏には、肌の大部分を露出した状態で真昼にわずか約3〜8分浴びるだけで適度な用量を合成できるが、同じ緯度の冬に同じ合成を達成するのは、外で過ごす時間に関係なく困難であることがわかった。制限要因となるのは努力ではなく季節であることが多い。
高緯度だけの問題ではない
ビタミンD欠乏症は純粋に寒冷地・低日照の問題だと思われがちだが、研究はその図式を複雑にしている。アメリカ本土で最も日照が多く低緯度である南フロリダでの研究でも、ビタミンD欠乏率に大きな季節変動が見られる。現代の生活は地理的要因に加えて独自の制限要因を追加している。屋内で過ごす時間、日焼け止めの使用、肌の大部分を覆う衣服、そしてより濃い皮膚の色素沈着（同じ量のビタミンDを合成するには自然により多くのUVB曝露を必要とする）はすべて、局地的な気候が技術的にどれほど日照に恵まれていても合成を減少させる。
最もリスクが高いのは誰か
研究では、一部のグループが一貫して低ビタミンDに対してより脆弱であることが示されている。すなわち、加齢に伴い皮膚内の合成前駆体濃度が低下する高齢者、同等の合成に比例してより多くの紫外線曝露を必要とする肌の色が濃い人々、特に冬季の高緯度地域の居住者、そして主として屋内で過ごす生活様式の人々である。興味深いことに、カナダ北部やグリーンランドのイヌイット共同体など、何世代にもわたって高緯度に住んできた一部の人々は、一貫して限られた日光曝露に対する長期的な生理的適応の証拠を示している。これは、ビタミンD不足が純粋に現代的な問題ではなく、古くからの進化的圧力であることを思い出させてくれる。
ビタミンDの最もよく知られた役割はカルシウム調節と骨の健康であるが、その受容体は体の至る所の細胞や組織に見られ、研究では欠乏がより広範な心血管系への影響と関連付けられており、血管細胞への作用を通じた血圧調節への関与も示されている。このWikiの地磁気と血圧に関する研究の項目で取り上げられている内容と併せて知っておく価値のある関連性である。なぜなら、この2つは同じ基礎測定値に影響を与え得る別々のメカニズムを表しているからである。
季節的な気分に効果はあるのか？
ビタミンD合成が季節性情動障害の背後にあるのと同じ季節的光パターンと密接に関連していることを考えると、これは妥当な質問だが、楽観的に答えるのではなく正直に答える価値がある。このWikiのSADの項目で説明されているように、大規模な臨床レビューでは、ビタミンD補給が特にSAD治療として有効であるという証拠は依然として決定的ではないとされたが、両者の間に季節的・光関連の重複があることは明らかである。十分なビタミンDを摂取することは、それ自体十分に確立された理由から価値がある。季節的な気分のための確立された治療法とはまだ言えない。
日光は、体内で実際にどのようにビタミンDを作り出すのでしょうか？
皮膚に当たるUVB紫外線は、7-デヒドロコレステロールと呼ばれる化合物をプレビタミンD3に変換し、そのプレビタミンD3がさらに利用可能なビタミンD3へと変換されて血流に入ります。これは自己調節的なプロセスであり、日光を浴びすぎても、ある時点を超えてビタミンDが過剰に生成されることはありません。
冬に日光からビタミンDを作れないのはなぜですか？
ビタミンDの合成にはUV指数がおよそ3以上必要ですが、北緯42度（ボストン）のような緯度では、11月から3月初旬まで、屋外で過ごす時間に関係なくその値に達しません。この「ビタミンDの冬」は、さらに高緯度ではより長く続きます。
ビタミンDのために、実際にどれくらい日光を浴びる必要がありますか？
一般的に引用されるガイドラインでは、週2回、素肌の腕と脚に正午の日光を約5〜30分浴びることが推奨されていますが、実際に必要な量は肌の色、緯度、季節によって異なり、一部の緯度では夏に3〜8分程度で済むこともあれば、冬には実質的に達成できないこともあります。
標高は日光からのビタミンD生成に影響しますか？
はい。標高が高いと空気が薄く、UVBはより少ない大気を通過するため、同じ緯度と時期の低標高の場所と比べて、ビタミンD合成が著しく増加します。
ビタミンD欠乏症は、寒冷な北部の気候に限った問題でしょうか？
いいえ。南フロリダのような日当たりがよく低緯度の地域の研究でも、屋内で過ごす時間、日焼け止めの使用、衣服で覆われる程度、肌の色素といった要因が、現地の気候に関係なく合成を制限するため、顕著な季節性欠乏が見られます。
ビタミンD欠乏症のリスクが最も高いのは誰ですか？
高齢者、肌の色が濃い人、高緯度地域（特に冬）に住む人、そして主に屋内中心の生活を送る人は、数多くの研究で一貫してリスクが高いとされています。
ビタミンDは血圧に影響しますか？
研究は、ビタミンD欠乏を、血管細胞への作用を通じた血圧調節への関与を含む心血管系への影響と関連付けており、この血圧調節への関与は、このウィキの他の場所で取り上げられている地磁気と血圧の研究とは別のメカニズムです。
ビタミンDは季節性情動障害に効果がありますか？
季節や光との関連が明らかであるにもかかわらず、主要な臨床レビューでは、季節性情動障害の特定の治療法としてのビタミンD補給の科学的証拠は依然として決定的ではありません。ビタミンDは他の十分に確立された理由から重要ですが、季節的な気分の問題に対する証明された解決策にはまだなっていません。