Vitamin D - Auf einen Blick

• Die Vitamin D Versorgung von Sportlern ist oft unzureichend
• Der Muskel verfügt über Vitamin D Rezeptoren, die bedeutend für dessen Funktion sein können
• die muskulären Einschränkungen einer unzureichenden Vitamin D Versorgung sind umfassend
• die aktuellen Verzehrempfehlungen sind vermutlich nicht ausreichend, um eine gute Vitamin D Versorgung der Muskulatur zu gewährleisten

Das als Sonnenvitamin bekannte Vitamin D gilt als vielseitig gesundheitsrelevant und wird deshalb zunehmend als Nahrungsergänzung empfohlen und eingenommen. Entgegen der Bezeichnung gehört Vitamin D gar nicht zur Gruppe der Vitamine. Es hat weder die entsprechenden biochemischen Baueigenschaften eines Vitamins, noch ist es - so wie es ein Vitamin sein müsste – essentiell, was bedeutet, dass ein Vitamin zugeführt werden muss, da es der Körper selber nicht bilden kann. Vitamin D kann im Gegensatz dazu nämlich unter Einfluss von Sonneneinstrahlung (dazu unten mehr) in der Haut gebildet werden und wird der Gruppe der (Pro)Hormone zugeordnet. Im Gegensatz zu echten Vitaminen, deren Quellen ausschließlich unsere tägliche Nahrung darstellt, kommt das Vitamin D oft nur unzureichend in Lebensmitteln vor (McDonell et al., 2014). Eine Bedarfsdeckung über diesen Weg ist zwar theoretisch möglich, aber nicht unbedingt im Sinne einer vollwertigen, pflanzenbasierten Ernährung.

Ist ein Vitamin D-Mangel in unseren Breiten weit verbreitet, und wenn ja, woran liegt das?

Vitamin D in Folge von Sonneneinstrahlung zu bilden, erscheint zunächst unproblematisch, ist jedoch aufgrund unseres Lebensstils unserer Kleidung und weiteren Umweltfaktoren durchaus kritisch.
Unser Alltag spielt sich in Gebäuden - auf der Arbeit und auch zuhause, ab. Dazu kommt, dass wir, wenn wir uns ins Freie bewegen, dies meist nicht nackt, sondern in langen Klamotten tun. Ausgenommen von den wenigen Aufenthalten im Freibad, Garten oder Urlaub, ist der größte Teil unserer Haut der Sonne eher selten ausgesetzt und darüber hinaus oft mit zusätzlichem Sonnenschutz. Besonders kritisch verhält es sich für Ältere und Menschen, die aufgrund möglicher gesundheitlicher Einschränkungen noch weniger Zeit im Freien verbringen. Dazu kommt, dass die Vitamin D-Bildung im Alter abnimmt, sodass der Bedarf sogar noch höher liegt (Hollick et al., 1989; vgl. Tab. 1). Weitere Personengruppen, die mehr Vitamin D benötigen sind Schwangere und Stillende, Raucher oder Frauen nach der Menopause. Auch Übergewicht kann die Vitamin D-Bildung hemmen, sodass sich auch hier der Vitamin D-Bedarf vermutlich erhöht ist (Wicinski et al., 2019; Hollick et al., 2011). Der Bedarf hängt weiterhin auch von der Hautfarbe ab: so dunkler die Haut, desto mehr Sonneneinstrahlung wird benötigt um ausreichend Vitamin D zu synthetisieren. Ein dunkler Hauttyp hat einen rund 10-fach so hohen Bedarf an Sonneneinstrahlung wie ein hellerer Hauttyp um die gleiche Vitamin D Menge zu bilden (Hollis, 2005). So kommt es, dass nur rund 38% der Deutschen eine ausreichende Versorgung (laut konservativer Definition) erreichen (Rabenberg & Mensick, 2016).

 

Physiolgogie von Vitamin D

Um zu verstehen, wieso wir auf Vitamin D angewiesen sind und weshalb oftmals keine ausreichende Versorgung erreicht wird, soll kurz beleuchtet werden, wie es zur Bildung dieses ,,Vitamins‘‘ kommt. UVB Strahlen, die teil des Sonnenlichtes sind, treffen auf unsere Haut, in der sich eine von unserem Körper produzierte Vorstufe, Provitamin D, befindet. Dieses wird in Folge der Sonneneinstrahlung in Prävitamin D und dann weiter in Vitamin D3 umgewandelt. Nun kann es über den Blutkreislauf bis hin zur Leber gelangen, wo es in die Speicherform 25(OH)D3 überführt wird. Die Speicherform kann dann in die aktive Form, 1,25(OH)2D3 überführt werden und im Zielgewebe ihrer Funktion nachgehen.

Eine Vitamin D-Bildung in der Haut kann allerdings nur bei ausreichender UVB Strahlung stattfinden. Diese variiert je nach geografischer Lage stark abhängig von Tages- und ganz besondere Jahreszeit. Entscheidend ist hier einerseits der Winkel zur Sonne im Tagesverlauf und auch der, der Erde zur Sonne. In den Sommermonaten ist die Sonneneinstrahlung während der Mittagszeit am höchsten, während die Entstehung hierzulande in den Wintermonaten zu keiner Tageszeit ausreichend ist (Hollick, 2017). In unseren Breiten ist der Sonnenwinkel nämlich nur zwischen April und September so, dass eine ausreichend hohe Einstrahlung erfolgt. Eine Faustregel besagt, dass nur dann Vitamin D gebildet werden kann, wenn der eigene Schatten nicht länger als die Körpergröße ist.                                                       

Wie viel Sonne individuell nötig ist, lässt sich durch die sogenannte minimale Erythemdosis bestimmen. Diese wird darüber definiert, wie viel Sonne die Haut bei starker direkter Einstrahlung verträgt, bis es zur Rötung kommt (Hollis, 2005). Ist in etwa die Hälfte der Körperoberfläche unbedeckt, wird nach intensiver UVB-Bestrahlung bis zu der Schwelle der Rötung der Haut, binnen 24 Stunden eine Vitamin D Menge abgegeben, die der von 5000 IE entspricht. Für einen weißen Hauttyp können hierfür bereits ~10-12 Minuten ausreichend sein. Individuell und auch im Verlauf des Sommers kann sich diese Zeitdauer stark erhöhen (Hollis, 2005). Entsprechend sollte mehrmals die Woche ein Aufenthalt in der Sonne bei einem mäßigem bis hohen UV-Index erfolgen, der die individuelle Schwelle bis zur Rötung der Haut ohne Sonnenschutz nicht erreicht, um die endogene Vitamin D Synthese zu initiieren.

Vitamin D und unsere Gesundheit

Knochengesundheit

Die wohl bekannteste Funktion von Vitamin D ist die Erhaltung bzw. Gewährleistung von gesunden Knochen und Zähnen. Vitamin D ist dabei nicht nur für die Aufnahme von Calcium, welches als wichtigstes Ausgangmaterial für die Knochen gilt, entscheidend, sondern hilft auch zusammen mit Vitamin K dabei, das Calcium in die Knochen einzubauen, indem Vitamin D an der Bildung wichtiger Hormone und Proteine beteiligt ist, die für den Knochenaufbau erforderlich sind. Eine extreme Form von Vitamin D Mangel ist die Rachitis, bei der die Mineralisierung der Knochen von Kindern durch einen Vitamin D-Mangel weitestgehend unterbleibt und dadurch zu Verformungen des Skeletts führt. Schon seit Jahren wird Vitamin D daher zur Vorbeugung von Rachitis sowohl während der Schwangerschaft als auch bei Säuglingen eingesetzt, wodurch diese Krankheit glücklicherweise heute kaum noch eine Gefahr darstellt.

Aber auch im Erwachsenenalter führt Vitamin D-Mangel zu Calciummangel, sodass die Knochengesundheit abnimmt. Vitamin D Mangel ist demnach die häufigste Ursache für Knochenschwund (Osteomalazie) und beschleunigte Osteoporose (Charoenngam et a., 2019) Auch das Risiko von Stürzen und Knochenbrüchen lässt sich durch Supplementation mit Vitamin D wahrscheinlich verringern (Bischoff et al., 2005).

 

Herz-Kreislauf

Vitamin D wird aber in den letzten Jahren auch immer mehr Bedeutung beim Thema Herz-Kreislauf-Gesundheit beigemessen. Einer der wichtigsten und bekanntesten Risikofaktoren des Herz-Kreislauf-Systems ist der Blutdruck bzw. ein erhöhter Blutdruck. Untersuchungen zeigen zum einen Zusammenhänge zwischen unzureichenden Vitamin D-Spiegeln und Bluthochdruck (Del Pinto et al., 2020). Noch viel entscheidender ist in diesem Zusammenhang aber, dass sich nicht nur epidemiologische Zusammenhänge zeigen, sondern, dass die Verabreichung von Vitamin D an Patienten mit Bluthochdruck dafür sorgte, dass der Blutdruck sinkt (Krause et al., 1998; Witham et al., 2009).

 

Vitamin D und das Immunsystem

Vitamin D übt auf unterschiedliche Wege einen großen Einfluss auf unser Immunsystem aus.

Man unterscheidet dabei zwischen einem angeborenen (oder unspezifischen) und dem erworbenen (oder spezifischen) Immunsystem.

Das angeborene Immunsystem ist ein eher primitives System, welches zum einen aus den physischen Schutzbarrieren des Körpers (Haut, Schleimhäute und Sekreten) besteht, zum anderen aus Zellen des Immunsystems, die ganz unspezifisch gegen alles vorgehen, was nicht körpereigen ist – dabei handelt es sich primär um den Zelltyp der Makrophagen (Fresszellen) und die natürlichen Killerzellen (NK-Zellen).

Das erworbene Immunsystem auf der anderen Seite ist ein komplexes Abwehrsystem, das sich an neue Krankheitserreger anpassen kann und dann ganz gezielt nur diese bekämpft. Insbesondere zwei Arten von weißen Blutkörperchen, die T-Leukozyten und B-Leukozyten, übernehmen hier die Schlüsselrollen. Sie identifizieren dabei über Oberflächenrezeptoren, die Krankheitserreger und bilden ganz gezielt Abwehrstoffe (Antikörper), die diese dann unschädlich machen. Nach einer erfolgreichen Abwehrreaktion, bilden sich Gedächtniszellen und Antikörper, die bei einer erneuten Infektion in kurzer Zeit eine erneute und gezielte Immunreaktionen hervorrufen können.

Auf all diesen Abwehrzellen finden sich Vitamin D-Rezeptoren. Sowohl auf denen des angeborenen als auch auf denen des erworbenen Immunsystems (Azrielant & Shoenfeld, 2017).

Bei Kontakt mit körperfremden Stoffen, wie beispielsweise Bakterien, Viren und Pilzen werden zum Teil zusätzliche Vitamin D-Rezeptoren ausgebildet. Einige Immunzellen sind in dieser Situation sogar in der Lage, durch eine enzymatische Reaktion die Speicherform des Vitamin Ds (25D) in die aktive Form (1,25D) umzuwandeln.

Vitamin D erfüllt dann zahlreiche Funktionen innerhalb der Immunabwehr. Neben der Bildung von natürlichen Abwehrstoffen (z.B. Kathelicin und Defensin), die bei der Bekämpfung von Bakterien, Viren und Pilzen höchst effektiv sind, lässt sich zusammenfassen, dass Vitamin D bei der Aktivierung der angeborenen Immunantwort, sowie bei der Steuerung und Modulation der erworbenen Immunantwort maßgeblich beteiligt ist (Liu et al., 2006). Insbesondere in den Atemwegen ist dieses Zusammenspiel mit Vitamin D besonders stark ausgeprägt (Kroner et al., 2015).

Nicht verwunderlich scheint es also, dass unterschiedliche Studien Zusammenhänge zwischen dem Vitamin D-Status und dem Auftreten von Erkrankungen (insbesondere der oberen Atemwege) feststellen konnten. Konkret heißt das, dass das Risiko für Atemwegserkrankungen um bis zu 25% stieg, sobald der Vitamin D-Spiegel im Blut auf unter 75nmol/l (30ng/dl) sinkt (Ginde et al., 2009; Berry et al., 2011; Cannell et al., 2008; Urashima et al., 2010; Martineau et al., 2017).

Aber auch Interventionsstudien konnten diesen Effekt nachweisen. Insbesondere bei Sportlern ist ersichtlich, dass mit einem Anstieg des Vitamin D-Spiegels auf über 30ng/dl das Risiko von Erkältungs- und Grippeerkrankungen signifikant abnimmt (Jung et al., 2018).

Auch im Bereich Autoimmunerkrankungen zeigen sich in unterschiedlichsten Studien viele positive Zusammenhänge zwischen Vitamin D-Mangel und Krankheitsrisiko bzw. einem positiveren Krankheitsverlauf. Allerdings sind hier weitere Untersuchungen notwendig, um Wirkbeziehungen abzusichern.

 

Weitere Forschungsfelder

Vitamin D erhält in den letzten Jahren immer mehr Aufmerksamkeit von Seiten der klinischen Forschung. Nicht alle Erkenntnisse sind jedoch einwandfrei abgesichert, aber Vitamin D zeigt bereits vielversprechende Ergebnisse bei

• Autoimmunerkrankungen
• In der Krebsprävention
• Bei Diabetes Typ I und Typ II
• Neurologischen Erkrankungen
• Depressionen

 

Sport & Vitamin D

In den letzten zehn Jahren ist die gesundheitliche Rolle von Vitamin D, intensiv studiert worden, sodass es hier einen immensen Wissenszuwachs gibt. Dass das Prohormon aber auch eine Rolle für die sportliche Leistungsfähigkeit spielen könnte, ist dagegen noch wenig bekannt. Denn auch unter Sportlern zeigt sich eine zumeist suboptimale Vitamin D Versorgung. Rund die Hälfte der untersuchten Sportler scheinen unterversorgt zu sein (Farrokhyar et al., 2017). Davon sind wie zu erwarten besonders Indoor-Sportler betroffen, doch auch Outdoor-Sportler sind oftmals unzureichend versorgt.                                                        

Schon früh wurde beobachtet, dass es zu Schwankungen in der Leistungsfähigkeit im Jahresverlauf kommt. Auffällig war hierbei immer wieder, dass besonders im Hochsommer bzw. zum Herbstbeginn, die besten Leistungen abgerufen werden konnten. Physiologisch zeigte sich dieser Leistungspeak im Jahresverlauf sowohl in der Schnellkraft als auch hinsichtlich der maximalen Sauerstoffaufnahme (Cannell et al., 2009). Dass die Sonnenexposition dazu beitragen könnte, war naheliegend, doch wie genau es dazu kommt, war physiologisch noch nicht zu erklären. Die Forschung der letzten Jahrzehnte hat nun mehrere mögliche Mechanismen erkannt und beschrieben. Besonders interessant war die Entdeckung, dass unsere Muskulatur (vorwiegend die schnellzuckenden Typ 2 Fasern) Vitamin D Rezeptoren besitzt, was bereits darauf hinweist, dass der Vitamin D-Status des Organismus eine Rolle für deren Funktion spielt (Wicinski et al., 2019; Dzik &·Kaczor, 2019; Książek et al., 2019). Diese Rezeptoren binden das aus der Blutbahn anströmende Vitamin D3 und sind somit essenziell für die Vitamin D Aufnahme und die nachfolgende Transkription bestimmter Gene und die Einleitung verschiedener Signalkaskaden, die wiederrum wichtige Proteine für den Zellstoffwechsel liefern bzw. beeinflussen. Hierzu gehören auch für den Muskelaufbau bzw. Muskelerhalt wichtige Signalproteine wie Myostatin oder IGF-1/2 (Książek et al., 2019). Dzik und Kaczor (2019) weisen darauf hin, dass eine unzureichende Plasma Vitamin D Verfügbarkeit die Anzahl der muskulären Vitamin D Rezeptoren reduziert und somit auch die nachfolgenden, für den Muskelstoffwechsel relevanten, Funktionen limitieren kann. Das Potential der Vitamin D Rezeptoren scheint darüber hinaus vielfältig zu sein. Diese werden nämlich auch in Gegenwart ausgewählter essentieller Öle aus Ingwer, Thymian, Koriander und Limonengras aktiviert (Bartoňková & Dvořák, 2018).   

Dzik & Kaczor (2019) beschreiben mehrere Mechanismen, über die ein Vitamin D Mangel die Atrophie (Muskelabbau) begünstigen kann. Hierzu zählt im Wesentlichen eine reduzierte Aktivierung des IGF-1– Akt– FOXO Signalweges, der einerseits Muskelaufbau reduziert und andererseits Muskelabbau begünstigt. Weiterhin erzeugt ein zellulärer Vitamin D Mangel scheinbar mehr oxidativen Stress, da Vitamin D als potentes Antioxidans die Entstehung reaktiver Sauerstoffspezies einzudämmen scheint. Indirekt kann dies die Funktion der Mitochondrien beinträchtigen. Da sie der Ort der Energieproduktion und der Entstehung von Nutz- und Schadstoffen in allen Körperzellen sind, sollte ihr trainingswissenschaftlich aber auch gesundheitlich große Beachtung geschenkt werden.                                                           

Auch steht der muskuläre Calciumstoffwechsel im Zusammenhang mit der Vitamin D Versorgung, sodass eine Mangelversorgung zu Störungen in der Grundspannung aber auch im Kontraktionsverhalten beitragen kann. Dies könnte sich auch bei der Bewegungskoordination bemerkbar machen. Veränderungen der Grundspannung der Muskulatur können außerdem die Verletzungsgefahr erhöhen. Ferner postulieren Dzik & Kaczor (2019), dass die Veränderungen im Calciumstoffwechsel vermutlich die Grundlage für neuronale Erkrankungen im Zusammenhang mit einem Vitamin D Mangel bilden.

• Verlust von Vitamin D Rezeptoren
• Sturzgefahr
• Myopathie (Muskelschwäche)
• Muskelatrophie durch reduzierten Muskelanabolismus
• erhöhte Verletzungsgefahr
• gestörter Muskeltonus und Kontraktionen
• reduzierte Schnellkraft
• suboptimale Muskelkoordination
• reduzierte Muskelregeneration
• mitochondriale Dysfunktion / reduzierte maximale Sauerstoffaufnahme
• reduzierte Mitochondrien Neubildung -> beeinträchtigte Energieversorgung
• oxidativer Stress

muskuläre Effekte von Vitamin D bzw. mögliche Folgen eines Vitamin D Mangels (Wicinski et al., 2019; Dzik &·Kaczor, 2019)

Humanstudien bestätigen die beschriebenen muskulären Effekte bisher gut in älteren Personengruppen mit einem suboptimalen Versorgungsstatus. Die Studienlage an Sportlern ist bislang noch weniger konsistent (Ksiazek et al., 2019). Die Gründe hierfür können vielfältig sein, hängen aber sicherlich auch mit den noch sehr unterschiedlichen Methodiken und den untersuchten sportlichen Tests zusammen. Eine aktuelle Meta-Studie von Zhang et al. (2019) inkludierte bspw. sehr unterschiedlichen Supplementationsprotokollen bei gesunden und jungen Erwachsenen Sportler für die Analyse zusammen. Dazu wurden sowohl hohe Einzeldosen von bis zu 150000 IE aber auch Studien mit gering dosierten täglichen Einzeldosen von 600 IE wurden inkludiert. Sie konnten dabei signifikante Effekte für die Muskelkraft in den Beinen feststellen, nicht aber hinsichtlich der Muskelkraft der oberen Extremitäten. Bezüglich der maximalen Sauerstoffaufnahme, als Marker für die Ausdauerleistungsfähigkeit konnte sich bislang bei Freizeit- aber weniger bei Hochleistungssportlern ein eindeutiges Bild abzeichnen (Ksiazek et al., 2019; Wicinski er al., 2019).

Auch wenn die beschriebenen Effekte beeindruckend erscheinen mögen, muss die Einordnung dieser Befunde mit Vorsicht geschehen, da diese nicht immer am Menschen, und auch nicht immer im funktionellen Gesamtsystem, sondern bspw. an isolierten Muskeln in Laborstudien gemacht wurden. In der Praxis bestätigen, womöglich auch deshalb, nicht alle kontrollierten Interventionsstudien die Modellbefunde (Han et al., 2019; Książek et al., 2019; Wicinski et al., 2019). Auch gibt es bedeutende Cofaktoren, die die Verfügbarkeit des Vitamin Ds determinieren oder aber andere limitierende Faktoren, die eine unzureichende Vitamin D-Versorgung im funktionalen Organismus beeinflussen bzw. übertreffen. Andererseits wurde gezeigt, dass eine Überversorgung ähnlich ungünstige Effekte wie eine mangelhafte Versorgung auf den Muskel haben können (Dzik & Kaczor, 2019). Die Befunde eines verbesserten Versorgungsstatus sollten also nicht dazu verleiten, getreu dem Motto „viel hilft viel“ zu supplementieren.

 

Bedarf (im Sport)

Die europäischen Nährstoffbezugswerte (NRV) für Vitamin D liegen bei 5µg (200 IE) täglich. Die aktuelle D-A-C-H Referenzwerte liegen bei 20 µg (800 IE) pro Tag. Neuere Studien legen teils deutlich höhere Referenzwerte nahe, wie sie die Basis für die Empfehlungen der Endocrine Society bilden (Vieth et al., 2007; Cannell et al., 2009; Han et al., 2019; Dzik et al., 2019; Wicinski et al., 2019; Hollick et al., 2011) (Tab. 1).

Personengruppen	D-A-C-H- Referenzwerte in IE/Tag	Referenzwerte Endorkrinologische Gesellschaft in IE/Tag	Tolerierbares Limit Endocrine Society in IE/Tag
Säuglinge
0-1	400	400-1000	2000
Kinder & Jugendliche
1-18	800	600-1000	4000
Erwachsene & Senioren
>18	800	1500-2000	10000
Schwangere & Stillende
	800	1500-2000	10000

Tab. 1: Referenzwerte für Vitamin D (Hollick et al., 2011).

Der zu messende Laborparameter für das Vitamin D ist das Serum 25(OH)D. Hier findet sich dann entweder die Einheit nmol/L oder ng/ml im Befund. Im Folgenden wird nur die Einheit ng/ml verwendet (mit 2,5 multipliziert erhält man den Wert für die Einheit nmol/l). Auf Basis der Werte kann der Befund Vitamin D-Mangel bei < 10 ng/ml, Vitamin D-Insuffizienz 10-30 ng/ml oder ,,vmtl. optimale‘‘ Versorgung 40-50 ng/ml gestellt werden.                        
Bezüglich der Definition herrscht seit Jahren eine Diskussion über die Klassifikation der optimalen Versorgung sowie auch über die Abstufungen (Hollick et al., 2013; Reid & Bolland, 2020). International besteht hier zwischen Gesundheitsinstitutionen bislang keine eiheitliche Meinung. Die hier dargestellen Refrenzwerte sind einerseits die des Dachverbandes der deutschsprachigen Ernährungsgesellschaften und andererseits die der internationalen endokrinologischen Gesellschaft. Erstere verhalten sich in Ihren Empfehlungen eher konservativ und beschränken sich vorwiegend auf die frühzeitig beschriebenen Effekte auf die skeletale Gesundheit, wohingegen letztere auch vermehrt für extraskeletale Funktionen argumentieren, die womöglich erst dann erfüllt werden, wenn die Versorgung noch größer ist. Und diese sei mit den konservativen Referenzwerten für die meisten Individuen unerreichbar (Hollick et al., 2011; Rosen et al., 2012).                                                                                     

Auch im trainingswissenschaftlichen Kontext wird sich oft für höhere Plasmaspiegel ausgesprochen, als im medizinischen. Ursächlich hierfür ist womöglich die Tatsache, dass das Muskelgewebe als zusätzliches Speicherorgan für Vitamin D fungiert und diese erst dann gefüllt werden, wenn die essenziellen Funktionen in anderen Geweben erfüllt sind. Wicinski und Kollegen vermuten, dass dies erst ab einem Plasmaspiegel von 40-50ng/ml der Fall ist. Auch Pilz et al., (2019) sprechen sich deshalb dafür aus, messbare muskuskeletale Effekte einer Vitamin D Supplementierung als Basis für die Versorungsempfehlungen zu verwenden.

Definition	25(OH)-D-Werte	Symptome/ Auswirkungen
Vitamin D-Mangel	< 25 nmol/l   < 10 ng/ml)	✗erhöhtes Risko für Rachitis, Osteomalazie, Myopathie, Stürze und Frakturen
Vitamin D-Insuffizienz	<75nmol ≤ 30ng/ml	✗erhöhtes Risiko von Knochenverlust, Stürzen und Frakturen
vmtl. optimaleVersorgung	100nmol/l - 125nmol/l   40-50 ng/ml	✓ Optimale Suppression Parathormon und geringstes Risiko für Knochenverlust ✓ reduziertes Sturz- und Frakturrisiko ✓ optimale muskuläre Performance und Vitamin D Speicherung im Muskel
(toxische) Überversorgung	>250 nmol/l >100 ng/ml	Hypercalcämie, Einschränkung der Muskelfunktion, Leber- und Nierenschäden

Tab. 2: Einteilung des Versorungsstatus

Supplementation

Bei einer suboptimalen Versorgung empfiehlt sich deshalb eine Vitamin D-Supplementierung. Hierzu gibt es eine Formel zur Berechnung der Initialdosis und eine für eine entsprechende Erhaltungsdosis. Diese orientiert sich an dem Zielwert, dem Ausgangswert und dem Körpergewicht. Das Ergebnis zur Berechnung der Initialdosis verrät die nötige Gesamtsupplementierung in internationalen Einheiten (IE). Der Serum Vitamin D Spiegel steigt pro täglicher Supplementation von 100 IE zwischen 0,6 und 1 ng/ml (Wacker & Hollick, 2013). Eine von Hollick (2017) vermutete optimale Versorgung von 40-50 ng/mL sei mit einer Supplementation der aktuellen Empfehlungen unerreichbar, weshalb er bzw. die Endocrine Society sich für 1500-2000 IE für gesunde Erwachsene aussprechen. Da sehr hohe Einzeldosen jedoch zu vermeiden sind, könnten Dosen von bis zu 10.000 IE täglich zum Therapiestart empfehlen werden (Hollick et al., 2011). Teilt man den erhaltenen Wert der Initialdosis (in IE) durch diesen täglichen sicheren Maximalwert, erhält man die Anzahl der Tage, die nötig sind um die individuelle Initialdosis aufzuteilen. Nachdem die Therapie abgeschlossen ist, kann mit der Supplementierung zur Erhaltungsdosis entsprechend der oben dargestellen Empfehlungen gewechselt werden.

Ein veganes Vitamin D3 + K2 Präparat, das sehr einfach zu dosieren ist, kommt von True Vee Nutrition. Die Marke stellt ausschließlich vegane Nahrungsergänzung her und orientiert sich an den neusten wissenschaftlichen Studien. Das Vitamin D ist hochdosiert, kommt in einem kleinen 10ml Fläschchen und kann durch eine Pipette dosiert werden. Schon 1 Tropfen entspricht 1.000 I.E. und enthält 300 Portionen.
>>> Mehr Informationen zu dem rein pflanzlichen Vitamin D3 + K2  Produkt von True Vee.

Zusammenfassung

Ein Vitamin D Mangel bzw. eine unzureichende Versorgung ist hierzulande weit verbreitet und sollte deshalb besonders in den Wintermonaten bis in den Frühling Beachtung finden. Das gilt nicht nur für präventive und therapeutische Zwecke im medizinischen Sinne, sondern auch für die sportliche Leistungsfähigkeit. In beiden Bereichen finden sich zwar neben inkonsistenten Befunden in Humanstudien sehr eindeutige Grundlagen für die systemische Bedeutung von Vitamin D im Organismus. Somit sind für sowohl Schnell- und Kraftsport als auch ausdauernde Aktivitäten negative Auswirkungen einer unzureichenden Vitamin D Versorgung zu erwarten. Neuste Forschung vermutet sogar einen Zusammenhang zwischen der Vitamin D Versorgung und dem Mikrobiom, was eine weitere Verbindung zwischen der allgemeinen Gesundheit, aber auch mit der Leistungsfähigkeit darstellen könnte (Bosman et al., 2019). Eine Überprüfung des Serum Vitamin D Spiegels kann besonders in den Wintermonaten sinnvoll sein, um neben anderen Faktoren ein Risiko bzw. Einschränkungen hinsichtlich der Muskelfunktion auszuschließen und dann gezielt zu ergänzen.

 

Ein Beitrag von Marc Dittmann & Nils Olson, Sportwissenschaftler M.Sc.

 

 

 

 

 

Literatur

Journal of Health Monitoring (2016): Robert Koch-Institut, Epidemiologie und Gesundheitsberichterstattung.

Azrielant S, Shoenfeld Y. Vitamin D and the immune system. Isr Med Assoc J. 2017;19(8):510-511.

Bartoňková, Iveta; Dvořák, Zdeněk (2018): Assessment of endocrine disruption potential of essential oils of culinary herbs and spices involving glucocorticoid, androgen and vitamin D receptors. In: Food & function 9 (4), S. 2136–2144. DOI: 10.1039/c7fo02058a.

Berry DJ, Hesketh K, Power C, Hyppönen E. Vitamin D status has a linear association with seasonal infections and lung function in British adults. Br J Nutr. 2011;106(9):1433-40. DOI: 10.1017/S0007114511001991

Bischoff-Ferrari HA, Willett WC, Wong JB, Giovannucci E, Dietrich T, Dawson-Hughes B. Fracture prevention with vitamin D supplementation: a meta-analysis of randomized controlled trials. JAMA. 2005 May 11;293(18):2257-64. doi: 10.1001/jama.293.18.2257. PMID: 15886381.

Bosman, Else S.; Albert, Arianne Y.; Lui, Harvey; Dutz, Jan P.; Vallance, Bruce A. (2019): Skin Exposure to Narrow Band Ultraviolet (UVB) Light Modulates the Human Intestinal Microbiome. In: Frontiers in microbiology 10, S. 2410. DOI: 10.3389/fmicb.2019.02410.

Cannell, John J.; Hollis, Bruce W.; Sorenson, Marc B.; Taft, Timothy N.; Anderson, John J. B. (2009): Athletic performance and vitamin D. In: Medicine and science in sports and exercise 41 (5), S. 1102–1110. DOI: 10.1249/MSS.0b013e3181930c2b.

Cannell JJ, Vieth R, Willett W, Zasloff M, Hathcock JN, White JH, et al. Cod liver oil, vitamin A toxicity, frequent respiratory infections, and the vitamin D deficiency epidemic. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2008;117(11):864-70.

Charoenngam N, Shirvani A, Holick MF. Vitamin D for skeletal and non-skeletal health: What we should know. J Clin Orthop Trauma. 2019;10(6):1082-1093. doi:10.1016/j.jcot.2019.07.004

Dawson-Hughes, Bess (2017): Vitamin D and muscle function. In: The Journal of steroid biochemistry and molecular biology 173, S. 313–316. DOI: 10.1016/j.jsbmb.2017.03.018.

Del Pinto, R., Wright, J. T., Monaco, A., Pietropaoli, D., & Ferri, C. (2020). Vitamin D and blood pressure control among hypertensive adults: results from NHANES 2001–2014. Journal of Hypertension, 38(1), 150-158.

Dzik, Katarzyna Patrycja; Kaczor, Jan Jacek (2019): Mechanisms of vitamin D on skeletal muscle function. Oxidative stress, energy metabolism and anabolic state. In: European journal of applied physiology 119 (4), S. 825–839. DOI: 10.1007/s00421-019-04104-x.

Farrokhyar, Forough; Sivakumar, Gayathri; Savage, Katey; Koziarz, Alex; Jamshidi, Sahab; Ayeni, Olufemi R. et al. (2017): Effects of Vitamin D Supplementation on Serum 25-Hydroxyvitamin D Concentrations and Physical Performance in Athletes. A Systematic Review and Meta-analysis of Randomized Controlled Trials. In: Sports medicine (Auckland, N.Z.) 47 (11), S. 2323–2339. DOI: 10.1007/s40279-017-0749-4.

Ginde AA, Mansbach JM, Camargo CA, Jr. Association between serum 25-hydroxyvitamin D level and upper respiratory tract infection in the Third National Health and Nutrition Examination Survey. Arch Intern Med. 2009;169(4):384-90. DOI: 10.1001/archinternmed.2008.560

Han, Qi; Li, Xueyang; Tan, Qiushi; Shao, Jing; Yi, Muqing (2019): Effects of vitamin D3 supplementation on serum 25(OH)D concentration and strength in athletes. A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. In: Journal of the International Society of Sports Nutrition 16 (1), S. 55. DOI: 10.1186/s12970-019-0323-6.

Holick, Michael F. (2017): The vitamin D deficiency pandemic. Approaches for diagnosis, treatment and prevention. In: Reviews in endocrine & metabolic disorders 18 (2), S. 153–165. DOI: 10.1007/s11154-017-9424-1.

Holick, Michael F.; Binkley, Neil C.; Bischoff-Ferrari, Heike A.; Gordon, Catherine M.; Hanley, David A.; Heaney, Robert P. et al. (2011): Evaluation, treatment, and prevention of vitamin D deficiency. An Endocrine Society clinical practice guideline. In: The Journal of clinical endocrinology and metabolism 96 (7), S. 1911–1930. DOI: 10.1210/jc.2011-0385.

Holick, MichaelF.; Matsuoka, LoisY.; Wortsman, Jacobo (1989): AGE, VITAMIN D, AND SOLAR ULTRAVIOLET. In: The Lancet 334 (8671), S. 1104–1105. DOI: 10.1016/s0140-6736(89)91124-0.

Hollis, Bruce W. (2005): Circulating 25-hydroxyvitamin D levels indicative of vitamin D sufficiency. Implications for establishing a new effective dietary intake recommendation for vitamin D. In: The Journal of nutrition 135 (2), S. 317–322. DOI: 10.1093/jn/135.2.317.

Jung HC, Seo MW, Lee S, Kim SW, Song JK. Vitamin D₃ Supplementation Reduces the Symptoms of Upper Respiratory Tract Infection during Winter Training in Vitamin D-Insufficient Taekwondo Athletes: A Randomized Controlled Trial. Int J Environ Res Public Health. 2018;15(9). doi: 10.3390/ijerph15092003

Krause, R., Bühring, M., Hopfenmüller, W., Holick, M. F., & Sharma, A. M. (1998). Ultraviolet B and blood pressure. Lancet (British edition), 352(9129), 709-710.

Kroner Jde C, Sommer A, Fabri M. Vitamin D every day to keep the infection away? Nutrients. 2015;7(6):4170-88.

Książek, Anna; Zagrodna, Aleksandra; Słowińska-Lisowska, Małgorzata (2019): Vitamin D, Skeletal Muscle Function and Athletic Performance in Athletes-A Narrative Review. In: Nutrients 11 (8). DOI: 10.3390/nu11081800.

Liu PT, Stenger S, Li H, Wenzel L, Tan BH, Krutzik SR, et al. Toll-like receptor triggering of a vitamin D-mediated human antimicrobial response. Science. 2006;311(5768):1770-3.

Martineau, A. R., Jolliffe, D. A., Hooper, R. L., Greenberg, L., Aloia, J. F., Bergman, P., Dubnov-Raz, G., Esposito, S., Ganmaa, D., Ginde, A. A., Goodall, E. C., Grant, C. C., Griffiths, C. J., Janssens, W., Laaksi, I., Manaseki-Holland, S., Mauger, D., Murdoch, D. R., Neale, R., Rees, J. R., … Camargo, C. A., Jr (2017). Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory tract infections: systematic review and meta-analysis of individual participant data. BMJ (Clinical research ed.), 356, i6583. https://doi.org/10.1136/bmj.i6583

McDonnell, Sharon L.; French, Christine B.; Heaney, Robert P. (2014): Quantifying the food sources of basal vitamin d input. In: The Journal of steroid biochemistry and molecular biology 144 Pt A, S. 149–151. DOI: 10.1016/j.jsbmb.2013.10.017.

Michalczyk, Małgorzata Magdalena; Gołaś, Artur; Maszczyk, Adam; Kaczka, Piotr; Zając, Adam (2020): Influence of Sunlight and Oral D3 Supplementation on Serum 25(OH)D Concentration and Exercise Performance in Elite Soccer Players. In: Nutrients 12 (5). DOI: 10.3390/nu12051311.

Pilz, Stefan; Trummer, Christian; Pandis, Marlene; Schwetz, Verena; Aberer, Felix; Grübler, Martin et al. (2018): Vitamin D. Current Guidelines and Future Outlook. In: Anticancer research 38 (2), S. 1145–1151. DOI: 10.21873/anticanres.12333.

Rabenberg, Martina; Mensink, Gert (2016): Vitamin-D-Status in Deutschland. In: Journal of Health Monitoring, Bd. 1: Robert Koch-Institut, Epidemiologie und Gesundheitsberichterstattung.

Reid, Ian R.; Bolland, Mark J. (2020): Calcium and/or Vitamin D Supplementation for the Prevention of Fragility Fractures. Who Needs It? In: Nutrients 12 (4). DOI: 10.3390/nu12041011.

Rosen, Clifford J.; Abrams, Steven A.; Aloia, John F.; Brannon, Patsy M.; Clinton, Steven K.; Durazo-Arvizu, Ramon A. et al. (2012): IOM committee members respond to Endocrine Society vitamin D guideline. In: The Journal of clinical endocrinology and metabolism 97 (4), S. 1146–1152. DOI: 10.1210/jc.2011-2218.

Urashima M, Segawa T, Okazaki M, Kurihara M, Wada Y, Ida H. Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza A in schoolchildren. Am J Clin Nutr. 2010;91(5):1255-60.

Vieth, Reinhold; Bischoff-Ferrari, Heike; Boucher, Barbara J.; Dawson-Hughes, Bess; Garland, Cedric F.; Heaney, Robert P. et al. (2007): The urgent need to recommend an intake of vitamin D that is effective. In: The American journal of clinical nutrition 85 (3), S. 649–650. DOI: 10.1093/ajcn/85.3.649.

Wacker, Matthias; Holick, Michael F. (2013): Vitamin D - effects on skeletal and extraskeletal health and the need for supplementation. In: Nutrients 5 (1), S. 111–148. DOI: 10.3390/nu5010111.

Wiciński, Michał; Adamkiewicz, Dawid; Adamkiewicz, Monika; Śniegocki, Maciej; Podhorecka, Marta; Szychta, Paweł; Malinowski, Bartosz (2019): Impact of Vitamin D on Physical Efficiency and Exercise Performance-A Review. In: Nutrients 11 (11). DOI: 10.3390/nu11112826.

Witham MD, Nadir MA, Struthers AD. Effect of vitamin D on blood pressure: a systematic review and meta-analysis. J Hypertens. 2009 Oct;27(10):1948-54. doi: 10.1097/HJH.0b013e32832f075b. PMID: 19587609.

Zhang, Lin; Quan, Minghui; Cao, Zhen-Bo (2019): Effect of vitamin D supplementation on upper and lower limb muscle strength and muscle power in athletes. A meta-analysis. In: PloS one 14 (4), e0215826. DOI: 10.1371/journal.pone.0215826.