Nhiều người có thói quen dậy sớm đi bộ hoặc đứng dưới nắng sáng nhẹ với mong muốn xương khớp chắc khỏe và ngăn ngừa loãng xương. Tuy nhiên, không ít người dù phơi nắng đều đặn mỗi ngày nhưng khi đi xét nghiệm máu vẫn nhận kết quả nồng độ vitamin D ở mức thiếu hụt đáng lo ngại. Điều này dẫn đến câu hỏi phổ biến: Chúng ta thực sự cần tiếp xúc với ánh nắng bao nhiêu phút mỗi ngày và phơi nắng vào khung giờ nào mới đủ để cơ thể tổng hợp vitamin D cho xương mà vẫn an toàn cho làn da?
Để cơ thể tổng hợp đủ vitamin D duy trì sự chắc khỏe cho khung xương, thời lượng tiếp xúc ánh nắng không cố định cho tất cả mọi người mà dao động từ khoảng 9 phút đến 45 phút mỗi lần tùy thuộc vào màu da, diện tích da để lộ, mùa trong năm và khu vực địa lý [1], [2]. Khung giờ giúp kích hoạt quá trình quang hóa này là khi có sự xuất hiện của tia bức xạ cực tím B (UVB), thường tập trung vào khoảng thời gian quanh buổi trưa [1], [2]. Nếu phơi nắng không đúng thời điểm hoặc che chắn quá kín, cơ thể gần như không thể tự tạo đủ vi chất quan trọng này [3], [2].
Cơ chế da biến ánh nắng mặt trời thành dưỡng chất nuôi xương
Vitamin D thực chất hoạt động như một tiền hormone thiết yếu bên trong cơ thể con người [3]. Nhu cầu vitamin D của cơ thể đạt được chủ yếu thông qua quá trình tổng hợp quang hóa tại da khi tiếp xúc với bức xạ cực tím B (UVB) từ mặt trời, trong khi lượng bổ sung từ chế độ ăn uống hằng ngày quanh năm chỉ đóng góp một phần nhỏ [3]. Nhiều ước tính khoa học đã chỉ ra rằng quá trình tổng hợp qua da cung cấp từ 80% đến 100% nhu cầu vitamin D của cơ thể [4].
Khi tia bức xạ UVB từ ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt da, năng lượng từ các photon này sẽ kích hoạt phản ứng biến đổi tiền chất 7-dehydrocholesterol có sẵn trong các tế bào biểu bì thành tiền vitamin D3 [5]. Chất này sau đó được nhiệt độ cơ thể chuyển hóa thành vitamin D3 và đi vào hệ tuần hoàn. Khi đến gan và thận, vi chất này tiếp tục được biến đổi thành dạng hoạt tính để thúc đẩy quá trình hấp thu canxi từ thức ăn tại ruột non, đồng thời hỗ trợ khoáng hóa xương giúp hệ xương phát triển vững chắc [2]. Nếu thiếu ánh sáng mặt trời, nồng độ tiền chất 7-dehydrocholesterol sụt giảm theo tuổi tác kết hợp với chế độ ăn nghèo nàn sẽ dễ dẫn đến tình trạng suy giảm mật độ xương nghiêm trọng [5].
Các nghiên cứu khoa học nói gì về thời gian và hiệu quả tắm nắng?
Hiệu quả của việc tiếp xúc ánh nắng mặt trời trong việc nâng cao nồng độ vitamin D huyết thanh đã được kiểm chứng thông qua nhiều thử nghiệm lâm sàng và nghiên cứu quan sát trên khắp thế giới.
Một nghiên cứu công bố năm 2018 tại Anh trên người da trắng da sáng màu đã sử dụng mô hình khí hậu bức xạ cực tím kết hợp dữ liệu can thiệp để tính toán thời gian tiếp xúc cần thiết [2]. Kết quả tính toán cho thấy, trong các điều kiện quy định, người da trắng tại Anh chỉ cần tiếp xúc với ánh nắng mặt trời vào giờ trưa khoảng 9 phút mỗi ngày trong giai đoạn từ tháng 3 đến tháng 9 là đủ để duy trì nồng độ 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D] huyết thanh từ 25 nmol/L trở lên trong suốt cả mùa đông [2]. Mức độ này đòi hỏi người tham gia phải để lộ cẳng tay và cẳng chân từ tháng 6 đến tháng 8, trong khi các tháng mát hơn chỉ cần để lộ bàn tay và khuôn mặt [2]. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng nếu chỉ để lộ khuôn mặt và bàn tay trong suốt mùa hè thì sẽ không đáp ứng đủ nhu cầu dự trữ cho cơ thể [2].
Đối với những người có làn da sẫm màu hơn, thời gian tiếp xúc cần thiết lại hoàn toàn khác biệt. Một nghiên cứu thử nghiệm liều lượng công bố năm 2013 được thực hiện trên 60 người trưởng thành gốc Nam Á khỏe mạnh trong độ tuổi từ 20 đến 60 tuổi sống tại Manchester, Vương quốc Anh ở vĩ độ 53,5 độ Bắc [1]. Các tình nguyện viên mặc trang phục thường ngày để lộ khoảng 35% diện tích bề mặt da và nhận 1 trong 6 mức liều phơi nhiễm cực tím mô phỏng ánh nắng trưa mùa hè không bóng râm, tương đương từ 15 đến 90 phút, thực hiện 3 lần mỗi tuần trong vòng 6 tuần [1].
Tại thời điểm bắt đầu nghiên cứu, toàn bộ 51 người hoàn thành thử nghiệm đều rơi vào tình trạng không đủ vitamin D với nồng độ 25(OH)D dưới 20 ng/mL [1]. Trong đó, có 35% số người bị thiếu hụt nặng dưới 5 ng/mL và 90% số người có nồng độ dưới 10 ng/mL, vốn là ngưỡng có thể gây ra bệnh nhuyễn xương và còi xương [1]. Kết quả sau 6 tuần can thiệp cho thấy nồng độ 25(OH)D tăng lên đáng kể ở tất cả các nhóm liều, toàn bộ người tham gia đều đạt mức từ 5 ng/mL trở lên [1]. Đáng chú ý, những người tiếp xúc mức liều tương đương 45 phút dưới ánh nắng không bóng râm (với 33 người) đạt nồng độ 25(OH)D trung bình là 15,7 ng/mL, tăng trung bình 8,7 ng/mL, và 94% số đối tượng này đạt mức trên 10 ng/mL để thoát khỏi ngưỡng nguy hiểm của bệnh xương [1].
Mối liên hệ giữa việc tiếp xúc nắng thường xuyên và nồng độ vitamin D cũng được xác nhận trong nghiên cứu GECOH công bố năm 2012 tại Trung Âu trên một nhóm bệnh nhân tăng huyết áp [6]. Các tác giả ghi nhận thói quen tiếp xúc với ánh nắng mặt trời tự báo cáo có mối liên quan độc lập với nồng độ 25(OH)D huyết thanh cao hơn sau khi đã hiệu chỉnh các yếu tố như tuổi tác, giới tính và chỉ số khối cơ thể (BMI) [6]. Tuy nhiên, mối liên hệ tích cực giữa điểm số tiếp xúc ánh nắng và nồng độ vitamin D chỉ có ý nghĩa thống kê vào mùa hè, trong khi vào mùa đông mối liên quan này không còn xuất hiện do bức xạ UVB bị suy giảm [6].
Vị trí địa lý, thời tiết và màu da quyết định lượng vitamin D thế nào?
Khả năng tự sản sinh vitamin D của một người phụ thuộc chặt chẽ vào vị trí địa lý nơi họ sinh sống, mùa trong năm, điều kiện thời tiết cũng như lượng sắc tố melanin dưới da [3], [6].
Vị trí địa lý và khoảng cách tới đường xích đạo đóng vai trò cốt lõi. Quá trình tổng hợp vitamin D do tia UVB kích hoạt sẽ kém hiệu quả dần khi khoảng cách từ nơi sinh sống đến xích đạo tăng lên [6]. Ở các vĩ độ phía bắc châu Âu, bức xạ tia cực tím B trong khoảng thời gian từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau hoàn toàn không đủ cường độ để da tổng hợp vitamin D [3].
Một nghiên cứu theo dõi năm 2008 trên 3.113 phụ nữ sau mãn kinh có độ tuổi trung bình 54,8 tuổi sống tại vĩ độ 57 độ Bắc ở Anh ghi nhận suốt 5 tháng mỗi năm ánh nắng tại đây không đủ để da tổng hợp vitamin D [7]. Nhu cầu của họ trong mùa đông buộc phải dựa vào lượng dự trữ tích lũy từ mùa hè trước đó kết hợp với chế độ ăn [7]. Nghiên cứu này chỉ ra biến thiên theo mùa rất rõ rệt: nồng độ 25(OH)D đạt đỉnh cao nhất vào mùa thu ở mức 23,7 ng/mL và chạm đáy thấp nhất vào mùa xuân ở mức 19,7 ng/mL [7].
Bên cạnh yếu tố địa lý, sắc tố da là rào cản tự nhiên đối với quá trình này. Những người có làn da sẫm màu chứa hàm lượng melanin cao hơn, hoạt động như một lớp màng chắn bảo vệ tự nhiên chống lại tia UVB, khiến quá trình tổng hợp vitamin D diễn ra chậm hơn và đòi hỏi thời gian phơi nắng dài hơn đáng kể so với người có làn da sáng màu [3], [6].
Ngay cả ở những quốc gia có lượng ánh nắng dồi dào quanh năm như Ấn Độ (nằm trong khoảng vĩ độ từ 8,4 đến 37,6 độ Bắc), tình trạng thiếu hụt vitamin D vẫn diễn ra trên diện rộng [8]. Các phân tích năm 2010 cho thấy sự phát triển của xã hội hiện đại khiến nhiều người gia tăng thời gian làm việc trong nhà, không khí ô nhiễm ngăn cản tia cực tím, cộng với làn da sẫm màu đặc trưng đã làm giảm mạnh cơ hội tiếp xúc ánh nắng [8]. Tình trạng thiếu hụt này lan rộng ở mọi tầng lớp kinh tế xã hội, mọi nhóm tuổi và giới tính khác nhau do sự thiếu hụt tiếp xúc nắng không được bù đắp bằng chế độ ăn [8].
Hậu quả của thiếu hụt ánh nắng đối với hệ xương khớp
Khi cơ thể không nhận đủ lượng ánh sáng mặt trời cần thiết và chế độ ăn thiếu hụt chất bù đắp, nồng độ vitamin D trong máu sẽ tụt giảm xuống mức nguy hiểm, kéo theo hàng loạt tổn thương nghiêm trọng cho hệ cơ xương khớp [3], [8].
Hậu quả điển hình của tình trạng thiếu hụt vitamin D kéo dài là sự phát triển của bệnh còi xương ở trẻ em và bệnh nhuyễn xương (osteomalacia) ở người trưởng thành [3], [2]. Trong một báo cáo ca bệnh năm 2009, các bác sĩ đã ghi nhận trường hợp bệnh nhân bị nhuyễn xương nghiêm trọng dẫn đến nhiều vết gãy xương đốt sống xuất phát trực tiếp từ nguyên nhân ăn uống thiếu chất kết hợp với lối sống thiếu tiếp xúc ánh nắng mặt trời [5]. Báo cáo khẳng định việc suy giảm sản sinh 7-dehydrocholesterol theo tuổi tác cùng với việc kiêng khem ánh nắng là yếu tố nguy cơ hàng đầu gây ra các bệnh lý xương hủy hoại này [5].
Ở người cao tuổi và phụ nữ sau mãn kinh, thiếu hụt vitamin D kích thích tuyến cận giáp tăng cường tiết hormone PTH, dẫn đến việc huy động canxi từ xương vào máu và thúc đẩy quá trình hủy xương [7]. Trong nghiên cứu trên 3.113 phụ nữ tại Anh, các nhà khoa học nhận thấy nồng độ 25(OH)D thấp có mối liên quan thuận với sự gia tăng quá trình tiêu xương và mất xương [7]. Khi sử dụng ngưỡng đánh giá thiếu hụt là 28 ng/mL, nhóm phụ nữ có nồng độ vitamin D trên ngưỡng này ghi nhận mức dấu ấn tiêu xương fDPD/Cr thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với nhóm dưới ngưỡng (5,1 nmol/mmol so với 5,3 nmol/mmol) [7].
Không chỉ dừng lại ở hệ xương, việc thiếu hụt vitamin D và ánh nắng mặt trời còn được các dữ liệu dịch tễ học và nghiên cứu động vật chỉ ra có liên quan tới nhiều bệnh lý mạn tính khác như mất khối lượng xương, đa xơ cứng, tăng huyết áp, tiểu đường phụ thuộc insulin, bệnh tiểu đường tuýp 2, tâm thần phân liệt và một số dạng ung thư như ung thư vú, tuyến tiền liệt, đại trực tràng [3], [4].
Những hiểu lầm phổ biến khi phơi nắng hấp thụ vitamin D
Nhiều người hiện nay vẫn duy trì những quan niệm chưa chính xác về việc tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, dẫn đến việc phơi nắng nhiều nhưng không đạt hiệu quả tạo xương.
Hiểu lầm lớn nhất là cho rằng phơi nắng vào sáng sớm trước 7-8 giờ sáng giúp tổng hợp vitamin D tốt cho xương. Thực tế, phản ứng chuyển hóa tại da đòi hỏi bước sóng đặc hiệu của tia UVB [3]. Vào sáng sớm hoặc chiều muộn, góc chiếu của mặt trời rất thấp khiến các tia bức xạ UVB bị tầng khí quyển hấp thụ và tán xạ gần như hoàn toàn. Do đó, việc tắm nắng vào sáng sớm chỉ đem lại sự sảng khoái tinh thần chứ hầu như không kích hoạt được phản ứng tạo tiền vitamin D cho mô xương. Thời điểm có đủ cường độ tia UVB thường rơi vào khoảng giữa trưa hoặc đầu giờ chiều, như các nghiên cứu đã áp dụng khung giờ trưa mùa hè để đo đạc sự gia tăng vitamin D [1], [2].
Hiểu lầm thứ hai là chỉ cần ngồi trong nhà gần cửa sổ kính hoặc mặc kín mít rồi đứng ngoài nắng là đủ. Kính cửa sổ thông thường có thể ngăn chặn hầu hết tia UVB nhưng vẫn cho tia UVA xuyên qua, gây lão hóa da mà không tạo ra vitamin D. Bên cạnh đó, nếu chỉ để lộ khuôn mặt và mu bàn tay khi đi dưới nắng hè, diện tích tiếp xúc này là không đủ để cơ thể sản sinh lượng vitamin D đáp ứng nhu cầu duy trì quanh năm [2]. Để đạt hiệu quả, nghiên cứu khuyến cáo cần để lộ các vùng da lớn hơn như cẳng tay và cẳng chân [2], hoặc để lộ ít nhất khoảng 35% diện tích bề mặt cơ thể [1].
Hiểu lầm thứ ba là cho rằng phơi nắng càng lâu thì lượng vitamin D tạo ra càng nhiều. Cơ thể có cơ chế tự điều hòa quang hóa; khi da đã tiếp xúc đủ lượng tia cực tím nhất định, các tiền chất sẽ bị quang phân hủy thành các chất trơ để tránh ngộ độc. Ngược lại, phơi nắng kéo dài không che chắn sẽ làm tăng nguy cơ bỏng rát, tổn thương tế bào da và lão hóa sớm.
Ai nên thận trọng khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời?
Mặc dù ánh nắng mặt trời mang lại nguồn vitamin D vô giá cho khung xương, việc tiếp xúc với bức xạ cực tím cần được cân nhắc kỹ lưỡng ở một số nhóm đối tượng nhạy cảm.
Người có làn da rất trắng, dễ bị cháy nắng và xuất hiện tàn nhang cần đặc biệt cẩn trọng về thời lượng [2]. Nhóm này có nguy cơ tổn thương da cao hơn khi ra nắng gắt buổi trưa, do đó chỉ nên tiếp xúc trong khoảng thời gian rất ngắn khoảng 9 phút mỗi ngày trong điều kiện thích hợp để tránh bị bỏng nắng [2].
Người mắc các bệnh lý da liễu nhạy cảm với ánh sáng, người có tiền sử ung thư da hoặc đang sử dụng các loại thuốc làm tăng nhạy cảm ánh sáng cần hạn chế tối đa việc phơi nắng trực tiếp. Nhóm đối tượng này không nên cố gắng tắm nắng trưa mà cần ưu tiên tham khảo ý kiến bác sĩ để bổ sung vitamin D thông qua đường uống [2].
Những người thừa cân, béo phì cũng cần lưu ý về hiệu quả tiếp nhận vitamin D. Kết quả từ nghiên cứu trên phụ nữ sau mãn kinh cho thấy nồng độ 25(OH)D trong máu thấp hơn rõ rệt và nồng độ hormone tuyến cận giáp PTH cao hơn ở nhóm có chỉ số khối cơ thể (BMI) thuộc nhóm cao nhất [7]. Vitamin D là chất tan trong chất béo, dễ bị tích lũy trong mô mỡ thừa khiến lượng vi chất lưu hành trong máu để phục vụ tạo xương bị suy giảm [7].
Người cao tuổi có sự suy giảm tự nhiên của tiền chất 7-dehydrocholesterol tại lớp biểu bì da [5]. Do đó, dù có phơi nắng cùng thời lượng với người trẻ, lượng vitamin D tạo ra ở người già vẫn thấp hơn đáng kể, đòi hỏi sự theo dõi sát sao từ nhân viên y tế để có biện pháp can thiệp kết hợp [5].
Hướng dẫn thực hành: Phơi nắng an toàn và bổ sung dinh dưỡng hợp lý
Để xây dựng một khung xương chắc khỏe mà vẫn bảo vệ tốt sức khỏe làn da, bạn có thể áp dụng các nguyên tắc khoa học sau vào nếp sinh hoạt hằng ngày:
Chọn đúng thời điểm và thời lượng tiếp xúc: Tận dụng khoảng thời gian có tia UVB từ cuối buổi sáng đến đầu giờ chiều [1], [2]. Với người có làn da sáng màu, chỉ cần khoảng 9 phút mỗi ngày khi trời nắng [2]. Với những người có làn da sẫm màu hơn, thời gian tiếp xúc có thể cần kéo dài hơn, từ 15 đến 45 phút không bóng râm tùy vào khả năng đáp ứng của da, chia đều khoảng 3 lần mỗi tuần [1]. Tuyệt đối không phơi nắng đến mức da bị đỏ rát hoặc cháy nắng [2].
Bộc lộ diện tích da phù hợp: Thay vì trùm kín toàn thân, hãy để lộ khoảng 35% diện tích bề mặt cơ thể thông qua trang phục thường ngày như áo cộc tay, quần lửng để lộ cẳng tay và cẳng chân [1], [2]. Nếu chỉ để lộ mặt và bàn tay thì lượng vitamin D tổng hợp được là không đủ cho nhu cầu của cơ thể [2]. Sau khi hết thời gian phơi nắng tiêu chuẩn, cần bôi kem chống nắng hoặc che chắn lại nếu tiếp tục ở ngoài trời.
Kết hợp dinh dưỡng và bổ sung khi cần thiết: Vào các mùa hoặc khu vực thiếu hụt ánh nắng kéo dài, chế độ ăn uống và các sản phẩm bổ sung trở thành nguồn cung cấp cứu cánh [3], [7]. Bổ sung dầu gan cá tuyết hoặc các viên đa sinh tố có chứa vitamin D giúp duy trì ổn định nồng độ 25(OH)D trong máu xuyên suốt tất cả các mùa trong năm [7]. Việc tăng cường các sản phẩm từ sữa và thực phẩm thiết yếu bổ sung vi chất cũng là giải pháp đã được chứng minh hiệu quả trong việc ngăn ngừa bệnh còi xương và nhuyễn xương [8], [5].
Việc phơi nắng để hấp thụ vitamin D là một phương pháp tự nhiên, đơn giản và hiệu quả giúp bảo vệ mật độ xương suốt đời. Tuy nhiên, ranh giới giữa việc hấp thụ đủ tia UVB để tạo xương và nguy cơ tổn thương da do bức xạ mặt trời đòi hỏi sự hiểu biết đúng đắn về liều lượng và thời gian. Hãy lắng nghe cơ thể, điều chỉnh thời lượng tiếp xúc nắng phù hợp với màu da của mình và chủ động tham khảo ý kiến bác sĩ khi cần bổ sung thêm vi chất để có một hệ xương khớp luôn vững chắc.
