Vitamine D : la puissance du soleil

La vitamine D est la seule vitamine dont l’apport principal ne provient de l’alimentation, mais s’effectue, au contraire, par le biais du soleil. Grâce au rayonnement du soleil sur la peau, l’organisme est capable de synthétiser lui-même la vitamine D. L’intensité des rayons UV-B contenus dans la lumière du soleil est donc un élément déterminant. Ces mêmes rayons UV-B sont également responsables du bronzage de la peau.

En raison de cette faculté d’autoproduction de vitamine D par l’organisme, il serait aisé de supposer que l’apport en vitamine D ne devrait en aucun cas être source de problèmes. Malheureusement, on observe aujourd’hui le cas contraire. En raison de leur mode de vie urbain, mais également à cause de longues journées de travail dans des espaces clos, la majorité des gens ne reçoit pas une quantité de soleil suffisante. Ainsi, même en période estivale, la plupart des gens souffrent d’une carence en vitamine D. Ce phénomène s’observe particulièrement dans les états industrialisés du nord. (1, 2)

De plus, dans la totalité états se situant au nord du 40ème parallèle (cela correspond à une ligne imaginaire passant par Rome), la vitamine D ne peut être produite en quantité suffisante d’octobre à mars. (3)

Dans cette situation, on est alors contraint de posséder des réserves corporelles suffisamment élevées en vitamine D, ou bien d’assimiler des compléments de vitamine D pour surmonter la période hivernale.

Les facteurs de la production de vitamine D grâce au soleil

En maillot de bain, sans protection solaire, en période estivale et en plein air, l’organisme est capable de produire en moins d’une heure, une quantité de vitamine D équivalant à l’assimilation de 10.000 à 20.000 UI . (4, 5)

Par la même, la production de vitamine D par le biais du soleil est largement plus durable que l’apport en vitamine D par le biais de l’alimentation ou des compléments. En effet, suite à la production de vitamine D par la peau, le taux de vitamine D contenu dans le sang reste élevé beaucoup plus longtemps  que lors d’une assimilation orale. (6)

La quantité de vitamine D effectivement produite par l’organisme à l’aide du soleil dépend de plusieurs facteurs, qui vont être détaillés ci-dessous.

Comment l’organisme produit-il de la vitamine D dans la peau ?

La part invisible de rayons UV-B contenue dans la lumière du soleil, avec une longueur d’onde comprise entre 290 et 315 nanomètres, est entièrement responsable de la production de vitamine D dans la peau. Dans un premier temps, cette lumière pénètre les couches supérieures de l’épiderme pour transformer un dérivé du cholestérol (le 7-déhydrocholestérol) en provitamine D3, grâce au dit processus de photolyse. Dans un second temps, cette provitamine D3 est transformée en vitamine D3 grâce à la chaleur générée.

Si l’ensoleillement perdure, une partie de la provitamine D3 est à nouveau réduite à l’état de molécule inefficace, un processus de protection efficace développé par l’organisme pour empêcher un surdosage de vitamine D par le soleil.

Lors des phases ultérieures, la vitamine D est tout d’abord convertie dans le foie en 25-OH-vitamine D, laquelle est la forme circulante de la vitamine D, également mesurée lors d’analyses sanguines. Cependant, cette forme ne constitue pas encore la forme hormonale réellement efficace de la vitamine D. La véritable forme hormonale de la vitamine D est la 1,25-dihydroxy-vitamine D3, celle-ci est produite par les cellules, si nécessaire.

Graphique: la synthèse de la vitamine D par le soleil

Vitamine D et lumière du soleil : l’influence du moment de la journée et du degré de latitude

La quantité de rayons UV-B qui parvient jusqu’à notre organisme dépend naturellement, d’une part, de la nébulosité, et, d’autre part, de l’angle de rayonnement du soleil. En effet, plus l’angle est plat, plus le chemin des rayons solaires à travers la couche d’ozone sera long. Celle-ci absorbe malheureusement une partie des rayons UV.

Si le soleil se trouve à une hauteur supérieure à 45 degrés dans le ciel, la production de vitamine D est impossible. C’est le cas le matin et le soir, mais également durant la saison hivernale, si bien que l’intensité du rayonnement UV n’est plus suffisante pour permettre la production de vitamine D. (7)

Cet effet peut, certes, être quelque peu contrebalancé, lorsque la position du soleil est véritablement haute. Cependant, cet avantage peut être réduit à néant par de très faibles températures et par une tendance au port de vêtements épais.

La différence entre les rayons UV-B et les rayons UV-A

Les rayons UV-B sont exclusivement responsables de la production de vitamine D par le biais du soleil. Ceux-ci ne représentent toutefois qu’entre 2 % et 10 % de la totalité des rayons UV du soleil. La majeure partie du rayonnement UV est en effet composée des rayons UV-A, ils pénètrent l’épiderme bien plus en profondeur et causent également des dégâts bien plus importants. Les deux formes de lumière se distinguent très fortement de par leurs propriétés.La part des rayons UV-A présente beaucoup plus de risques pour la santé. Certes, les rayons UV-B sont la cause des coups de soleil, mais, dans le même temps, ils produisent également de la vitamine D.

La vitamine D produite par le soleil selon le moment de la journée

L’intensité relative des rayons UV-B varie très fortement au cours de la journée, ils atteignent leur degré d’intensité maximale au moment de midi. La quantité de vitamine D produite par le biais du soleil correspond en tous points à la hauteur du soleil à un moment donné.

Tableau: intensité relative du rayonnement UV

*L’intensité relative caractérise l’intensité relative selon un plafond journalier.

Tel que l’indique ce tableau, c’est entre 11 h et 15 h que la production de vitamine D produite grâce au rayonnement UV-B est la plus conséquente. Le soleil de fin de journée, au contraire, ne permet que peu de production de vitamine D, si bien qu’il faut y être exposé bien plus longtemps. (28)

En outre, la proportion d’intensité des rayons UV et de production de vitamine D ne sont pas totalement linéaire, les pourcentages indiqués ci-dessus ne s’appliquent pas de manière identique à la production de vitamine D. Ainsi, une généralité se dégage : le soleil de midi permet une production de vitamine D approximativement deux fois supérieure à la quantité produite par le soleil du matin ou du soir. 

Angle d’incidence du soleil sur la peau

La production de vitamine D est également dépendante de l’angle d’incidence du soleil sur la peau. Ainsi, la vitamine D est produite en quantité nettement plus faible, si l’on se trouve en mouvement ou bien en position debout, que si l’on est en station allongée. En effet, la production de vitamine D est environ deux fois plus élevée lorsque l’on est allongé, que lorsque l’on est debout ou que l’on se meut. (8)

Le meilleur moyen de parvenir à une production suffisante de vitamine D, consiste donc à prendre intentionnellement un bain de soleil en position allongée.

Vitamine D, soleil et type de peau

La quantité de soleil nécessaire à chacun pour permettre une production optimale de vitamine D, varie considérablement selon les conditions extérieures. Même en présence de conditions extérieures similaires, il est impossible de déterminer de manière explicite, la quantité nécessaire à chacun, puisqu’il faut également prendre en compte certains facteurs individuels.

Tout d’abord, la quantité de vitamine D produite dépend en grande partie du type de peau. La production de vitamine D peut être comparée à l’indice de vulnérabilité aux coups de soleil : chez les personnes à la peau pâle et aux cheveux roux par exemple, la vitamine D va être produite bien plus rapidement que chez les personnes possédant une couleur de peau beaucoup plus foncée. (8, 9)

Il est actuellement supposé que la capacité de production de vitamine D constituait l’un des facteurs évolutifs déterminant dans le développement des peaux pâles. Cette théorie repose sur le fait que lors de sa migration vers les zones nordiques au fil du temps, l’homme s’est adapté de manière évolutive au comportement du soleil, afin d’optimiser sa production de vitamine D. (10, 11)

Tableau: quelle quantité de soleil pour une production optimale de vitamine D ?

Les horaires suivants sont quotidiennement nécessaires à chaque type de peau pour produire environ 2000 UI de vitamine D, et ainsi éviter l’apparition d’une carence. Ces durées sont jusqu’à deux fois plus élevées si l’objectif est d’atteindre un taux sanguin optimal. 

Les durées indiquées prévalent uniquement si les conditions suivantes sont réunies :

• Soleil de midi (11-15 h),
• Climat ensoleillé,
• Position allongée,
• Port de vêtements courts (bras et jambes à l’air libre)
• Aucune protection solaire.

Lors des périodes d’ensoleillement comprises entre 10 h et 11 h, et entre 15 h et 17 h, les intervalles de temps nécessaires sont doublées.

En position, debout, en mouvement, ou en déplacement, ces durées sont doublées. Il en va de même pour les personnes en forte surcharge pondérale ainsi que pour les personnes âgées. 

Le soleil et la vitamine D avec l’âge

La capacité de production de vitamine D par la peau s’atténue fortement avec l’âge, ce pourquoi les personnes âgées souffrent très fréquemment d’une carence en vitamine D.

La cause provient, d’une part, de la texture même de la peau, et, d’autre part, du fait que la quantité de la substance initiale 7-déhydrocholestérol est réduite avec l’âge, de manière drastique. (12, 13) Malgré une capacité de production limitée avec l’âge, la source essentielle de vitamine D reste tout de même disponible. Le rétablissement des réserves corporelles de vitamine D devient toutefois de plus en plus difficile, si bien que des compléments de vitamine D peuvent s’avérer nécessaires en hiver, afin de ne pas dévier vers une carence aigüe.

Vitamine D et protection solaire

Le rayonnement UV ne possède pas seulement des propriétés essentielles à la production de vitamine D, et ainsi décisives pour un maintien en bonne santé. Paradoxalement, il est aussi potentiellement nocif, puisqu’il est associé au vieillissement de la peau et au développement de cancers de la peau, lorsque l’ensoleillement est excessif. (14, 15)

Ces dernières années, les rapports y afférents ont malheureusement été peu pondérés. En effet, ceux-ci ont attisé une véritable peur du soleil, et les nombreux effets bénéfiques de la lumière soleil ont souvent été relégués au second plan. (16)

Malheureusement, de nombreuses personnes préfèrent donc tout simplement éviter le soleil, et usent de protection solaire de manière excessive, filtrant ainsi très précisément les longueurs d’ondes de rayonnement qui sont justement nécessaires pour la production de vitamine D.

Le problème des protections solaires

Les protections solaires n’empêchent pas seulement la synthèse de la vitamine D, elles produisent également de nombreux effets secondaires négatifs. En effet, les couches supérieures de l’épiderme sont imprégnées de substances chimiques, qui, en entrant en interaction avec la lumière du soleil, entraînent une formation excessive de radicaux libres particulièrement agressifs, lesquels attaquent la peau et endommagent les cellules. (17, 18)

Dans ce contexte, les substances chimiques fréquemment utilisées, oxyde de titane et oxyde de zinc, sont particulièrement nocives. En outre, les substances chimiques présentes dans les protections solaires se diffusent dans le sang, influençant ainsi l’équilibre hormonal. La plupart du temps, elles agissent comme l’oestrogène, autrement dit l’hormone sexuelle féminine. (19) Ces substances chimiques débordent même dans le lait maternel, par lequel elles peuvent donc influencer le développement des nourrissons. (20)

C’est pourquoi, la vigilance concernant l’utilisation de produits d’origine naturelle appropriés devrait être de mise lors de l’application de protection solaire, et ce, afin de réduire le plus possible les effets secondaires négatifs.

La peur exagérée du soleil

Dans des conditions normales, les protections solaires sont quasiment inutiles, puisque la peau dispose de mécanismes de protection exceptionnels contre une exposition solaire excessive. La mélanine, le principal pigment de la peau également responsable du bronzage, fusionne avec divers autres facteurs pour fournir une protection UV extrêmement efficace.

L’important ici est l’apparition progressive de la pigmentation : plus la pigmentation est ancienne, plus la protection UV sera efficiente. La pigmentation se développe en plusieurs strates, de l’intérieur vers l’extérieur, elle devient ensuite pleinement efficace dès lors que les couches supérieures de l’épiderme disposent d’une quantité optimale de mélanine.

Si la peau dispose d’assez de temps pour s’habituer lentement au soleil, celui-ci n’a alors quasiment plus aucune répercussion néfaste. (21) Jusqu’à présent, la relation entre le soleil et le cancer de la peau ne pouvait logiquement être démontrée que lors de radiations extrêmement élevées. Dans le cadre d’une accoutumance raisonnable au soleil et d’un ensoleillement modéré, les effets bénéfiques du soleil sur la santé prédominent dans la majorité des cas.

Ces effets ne concernent pas simplement la production de vitamine D, la lumière du soleil produits de nombreux effets physiologiques bénéfiques. C’est la raison pour laquelle les mises en garde contre le soleil de midi, et les recommandations d’utilisation de protections solaires chimiques, sont à la fois à prendre au sérieux et à considérer de manière critique. Il s’agit surtout de trouver un certain équilibre, puisqu’ éviter le soleil empêche la production de vitamine D, entraînant ainsi l’apparition de maladies diverses.

S’exposer correctement au soleil pour la production de vitamine D

Quelle est l’attitude à adopter avec le soleil ? Voici quelques points essentiels.

1. Déterminer la durée de protection propre de la peau. Jusqu’à l’apparition des premières rougeurs, la peau se protège parfaitement elle-même des effets néfastes des rayons UV. Cette période, durant laquelle la peau tolère très bien les rayons UV, est appelée la dose érythémateuse minimale (DEM); Elle doit être identifiée de manière individuelle. La durée d’une exposition au soleil non protégée ne doit jamais dépasser cette DEM. 50 % de la DEM sont suffisants pour permettre la production de vitamine D. La DEM s’allonge en même temps que l’intensité du bronzage, et varie individuellement mais également selon le type de peau.
2. Accoutumance progressive. En temps normal, la peau commence à s’habituer au soleil avec l’arrivée du printemps. De longues expositions au soleil, lorsque la peau n’est pas préparée, peuvent être nocives. En cas de manque de soleil durant la semaine, l’exposition au soleil le week-end ne doit surtout pas être exagérée.
3. S’exposer quotidiennement. Lorsque le temps le permet, une exposition solaire quotidienne devrait être envisagée, au même titre qu’un repas supplémentaire.
4. Exposer de vastes surfaces cutanées. L’exposition du visage et des bras n’est pas suffisante pour une production de vitamine D en quantité optimale. Lorsque cela est possible, mieux vaut donc privilégier les bains de soleil en maillot de bain ou complètement dénudé. Lorsque cela est impossible, privilégier le port de vêtements courts.
5. Bronzer sans protection solaire. Idéalement, il faut bronzer sans protection solaire, au minimum pendant la moitié de la DEM. Passé ce seuil, il est possible d’appliquer une protection solaire ou de se couvrir avec des vêtements.

La vitamine D en hiver

En hiver, le rayonnement solaire au nord de Rome est insuffisant pour permettre la production de vitamine D. Ainsi, trois alternatives sont possibles afin de s’assurer un apport optimal en vitamine D :

• La consommation d’aliments contenant de la vitamine D (poissons, champignons)
• L’assimilation de compléments de vitamine D
• Se rendre dans un solarium

Couvrir ses besoins en vitamine D exige la mis en place d’une alimentation déséquilibrée, à peu prés telle qu’elle était pratiquée par les Inuits. Ce type d’alimentation n’est pas du goût de chacun, et n’est absolument pas envisageable pour les personnes vegan ou végétariennes.

Les compléments constituent la méthode la plus simple, la plus sûre et la plus abordable pour couvrir le besoin de vitamine D en hiver. Il existe également aujourd’hui des compléments adaptés aux personnes vegan et végétariennes.

Les solariums permettent la production de vitamine D, mais ils présentent cependant des risques considérables.

Le solarium et la vitamine D

Les sources de lumière des solariums modernes reproduisent le mélange de lumière des rayons UVA et UVB, si bien qu’ils sont appropriés à la production de vitamine D. L’objectif ne doit pas être un bronzage rapide, mais plutôt, tout simplement, la production de vitamine D. Pour quasiment tous les types de peau, une durée d’exposition comprise entre 10 et 15 minutes est largement suffisante.

Durant ce laps de temps, il est possible de parvenir à une augmentation du taux de vitamine D, correspondant à l’assimilation de 15.000 – 20.000 UI, autrement dit l’équivalent d’une dose quotidienne d’environ 2500 UI. Une étude démontre que des visites régulières au solarium permettent un taux de vitamine D stabilisé autour de 48ng/ml, alors que le taux de vitamine D examiné en hiver, chez un groupe de personnes n’ayant pas recours au solarium, avait diminué jusqu’à 14ng/ml. (22)

Lors de certaines difficultés d’assimilation de la vitamine D, telles que la malabsorption des graisses, la maladie de Crohn, la fibrose kystique ou encore le pontage gastrique, le solarium représente le seul et unique traitement efficace. En effet, dans ces cas-là, la vitamine D administrée oralement ne produit pratiquement aucun effet. (23, 24)

Malgré ces avantages, certaines critiques peuvent être émises au sujet des solariums. La part élevée des rayons UVA et le niveau extrême de radiation peuvent favoriser l’apparition de cancers de la peau. C’est pourquoi il est constamment mis en grade contre une utilisation des solariums. (25, 26)

Grâce à une ordonnance de protection UV entrée en vigueur en 2011, les solariums modernes allemands sont aujourd’hui équipés d’appareils beaucoup plus doux et respectueux, dont le spectre de lumière se rapproche toujours plus de la lumière naturelle du soleil. Lors d’une utilisation modérée, les risques actuels sont même beaucoup plus faibles, tel que l’ont indiqué les études américaines y afférent. Cependant, il reste à savoir si les compléments de vitamine D ne constituent pas une meilleure alternative. En effet, ils suppriment intégralement le risque pour la peau, et permettent également d’obtenir, dans la majorité des cas, un apport en vitamine D aussi élevé.

Résumé : vitamine D et soleil

Le soleil est notre source principale de vitamine D. Si possible, il faut en tirer abondamment profit en été, mais de manière réfléchie. En hiver, mais également lorsque cela est impossible en raison des conditions de vie ou des horaires de travail, les compléments de vitamine D constituent la méthode d’approvisionnement en vitamine D la plus sûre et la plus économique. En hiver, l’assimilation de compléments de vitamine D est à recommander à l’ensemble de la population, sinon les réserves corporelles s’épuisent avant la fin de la saison hivernale, ce qui augmente les risques d’apparition de nombreuses maladies.

Sources :

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3. Webb, Ann R.; Kline, L.; Holick, Michael F. Influence of Season and Latitude on the Cutaneous Synthesis of Vitamin D3: Exposure to Winter Sunlight in Boston and Edmonton Will Not Promote Vitamin D3 Synthesis in Human Skin*. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 1988, 67. Jg., Nr. 2, S. 373-378.
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