Tắm nắng khung giờ nào giúp tạo vitamin D mà ít hại da nhất?

Nhiều người Việt Nam thường có thói quen đi tắm nắng vào lúc sáng sớm, khoảng 6 đến 7 giờ sáng, vì tin rằng ánh nắng lúc này dịu nhẹ và an toàn nhất cho da. Một số người lại tranh thủ phơi nắng vào chiều muộn để tránh cảm giác bỏng rát gay gắt. Tuy nhiên, liệu việc tiếp xúc với ánh nắng dịu vào đầu ngày hoặc cuối chiều có thực sự mang lại lượng vitamin D cần thiết hay chỉ vô tình làm tăng nguy cơ tổn thương da?

Các bằng chứng khoa học cho thấy khung giờ quanh buổi trưa, khi tia cực tím B (UVB) đạt cường độ cao nhất, mới là thời điểm tổng hợp vitamin D hiệu quả và tốn ít thời gian nhất ^[1]. Phơi nắng chỉ trong một khoảng thời gian ngắn dưới ngưỡng đỏ da vào giữa trưa giúp cơ thể nhận đủ kích thích tạo vitamin D mà lại hạn chế tối đa nguy cơ tích lũy tia cực tím A (UVA) gây ung thư da ^[1].

Cơ chế tác động: Vì sao buổi trưa tạo vitamin D nhanh mà ít hại da hơn chiều muộn?

Quá trình quang hóa sản xuất vitamin D tự nhiên diễn ra ở da khi tiếp xúc với tia UVB có bước sóng từ 280 đến 320 nm ^[1]. Ngược lại, tia UVA có bước sóng dài hơn từ 320 đến 400 nm không tham gia vào quá trình tổng hợp vitamin D ^[1], ^[2]. Trong khi đó, phổ tác động làm tăng nguy cơ u hắc tố ác tính ở da (CMM) lại tập trung chủ yếu ở dải sóng dài của tia UVA ^[1].

Vào những ngày trời quang, hiện tượng tán xạ Rayleigh trong khí quyển xảy ra mạnh hơn đối với các bước sóng ngắn như UVB ^[1]. Do đó, một lượng lớn tia UVA truyền thẳng xuống mặt đất mà không bị tán xạ nhiều ^[1]. Đáng chú ý, cơ thể người khi đứng hoặc di chuyển ngoài trời hoạt động tương tự như một khối trụ thẳng đứng chứ không phải là một mặt phẳng nằm ngang ^[1]. Theo mô hình khối trụ này, cường độ chiếu của tia UVA sau buổi trưa kéo dài gấp đôi so với cường độ chiếu của tia UVB ^[1].

Vì vậy, lời khuyên trước đây về việc tránh nắng hoàn toàn từ 3 đến 5 tiếng quanh buổi trưa rồi chuyển sang phơi nắng kéo dài vào buổi chiều có thể làm tăng nguy cơ u hắc tố ác tính ^[1]. Việc tiếp xúc với ánh nắng trong thời gian ngắn và không gây đỏ da quanh buổi trưa giúp tối đa hóa lượng vitamin D tạo ra với nguy cơ u hắc tố ác tính thấp nhất ^[1].

Bằng chứng khoa học: Các nghiên cứu đánh giá bức xạ mặt trời và vitamin D

Một phân tích năm 2008 về thời điểm tiếp xúc ánh sáng mặt trời đã chỉ ra nghịch lý của các khuyến cáo y tế truyền thống ^[1]. Nghiên cứu giải thích rằng việc chuyển khung giờ phơi nắng sang buổi chiều khiến da phải tiếp xúc với liều tích lũy UVA rất cao để đạt được lượng UVB ít ỏi, từ đó làm tăng gánh nặng tổn thương tế bào ^[1]. Ngược lại, thời gian phơi nắng ngắn vào buổi trưa cho phép thu nhận lượng UVB cần thiết trước khi phản ứng đỏ da xuất hiện ^[1].

Tại châu Âu, một nghiên cứu toàn diện kéo dài 18 năm (từ năm 2004 đến 2021) đã phân tích dữ liệu bức xạ UVB tạo vitamin D (D-UVB) tại 46 thủ đô ^[3]. Nghiên cứu quan sát thấy sự chênh lệch bức xạ giữa các vùng lên tới 5 lần, trong đó thủ đô Nicosia (Cyprus) đạt mức bức xạ D-UVB trung bình ngày cao nhất là 5,57 kJ/m2, còn Reykjavik (Iceland) thấp nhất ở mức 1,16 kJ/m2 ^[3]. Đáng lưu ý, có tới 40% dân số châu Âu bị thiếu hụt vitamin D với mức 25(OH)D dưới 50 nmol/L ^[3]. Kết quả ghi nhận mối tương quan rất mạnh giữa liều tích lũy D-UVB và nồng độ 25(OH)D trong máu: nồng độ 25(OH)D tăng thêm 12,6 nmol/L cho mỗi 100 kJ/m2 bức xạ D-UVB tích lũy (r2 = 0,79, p = 1,16 x 10^-37) ^[3].

Tại Brazil, một nghiên cứu kéo dài 3 năm tại thành phố Sao Paulo đã đánh giá mức độ bức xạ UVB tác động lên da ^[4]. Kết quả cho thấy đối với người có loại da type II, việc vô tình tiếp xúc ngoài trời 10 phút mỗi ngày ở vùng mặt và bàn tay là đủ để sản xuất lượng vitamin D cần thiết ^[4]. Đáng chú ý, lượng bức xạ này đủ đáp ứng ngay cả trong những ngày nhiều mây hoặc mưa ^[4]. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng ghi nhận 65% số lần đo chỉ số cực tím (UVI) trong vòng 2 giờ quanh buổi trưa vào mùa hè đạt mức rất cao (từ 8 đến 10) hoặc cực đoan (trên 11) ^[4]. Vào mùa đông, có 40% số lần đo quanh buổi trưa ở mức cao hoặc rất cao ^[4].

Tại Boston (Mỹ), nghiên cứu về quá trình quang hóa cho thấy sự thay đổi rõ rệt của khung giờ tạo tiền vitamin D3 theo mùa ^[4]. Vào mùa đông, quá trình tổng hợp có thể bắt đầu từ 7 giờ sáng và kéo dài đến 5 giờ chiều ^[4]. Tuy nhiên, vào các tháng mùa xuân và mùa thu, khung thời gian quang hóa bắt đầu muộn hơn nhiều, khoảng 9 giờ sáng và kết thúc vào 3 giờ chiều, sau đó thu hẹp dần theo mùa cho đến khi ngừng trệ hoàn toàn ^[4]. Sự sụt giảm góc phương vị mặt trời do vĩ độ cao, mùa vụ hoặc thời điểm trong ngày là nguyên nhân trực tiếp làm giảm sản xuất vitamin D ^[4].

Vĩ độ và mùa vụ: Yếu tố quyết định hiệu quả tạo vitamin D

Sự sẵn có của tia UVB phụ thuộc rất lớn vào vị trí địa lý của từng quốc gia. Một nghiên cứu năm 2016 trên các vận động viên ưu tú của Ba Lan đã theo dõi sự biến động nồng độ vitamin D giữa mùa đông và mùa hè ^[5]. Tiêu chuẩn phơi nắng được nhóm nghiên cứu khuyến nghị là 20 phút mỗi ngày trong khoảng 10 giờ sáng đến 3 giờ chiều với 20% diện tích bề mặt cơ thể lộ ra ^[5]. Kết quả cho thấy nhóm vận động viên tập luyện trong nhà bị thiếu hụt vitamin D quanh năm, với tỷ lệ thiếu hụt vào mùa hè cao gấp đôi nhóm tập ngoài trời do không tiếp cận được tia UVB ^[5].

Nghiên cứu trên cũng chỉ ra rằng ở các quốc gia vĩ độ cao, mức chênh lệch nồng độ 25(OH)D trung bình giữa mùa hè và mùa đông là khoảng 8 ng/ml ^[5]. Tuy nhiên, khi các vận động viên Ba Lan chuyển sang tập huấn mùa đông tại Nam Phi hoặc đảo Tenerife - những nơi gần xích đạo hơn Ba Lan khoảng 21 độ vĩ tuyến, nồng độ 25(OH)D trung bình của họ đã tăng thêm 21 ng/ml ^[5]. Hiệu quả tổng hợp vitamin D sau khi phơi nắng tại Nam Phi và Tenerife cao hơn 12 ng/ml (tương đương mức tăng 37%) so với nắng mùa hè tại Ba Lan ^[5].

Tại Chile, phòng thí nghiệm bức xạ cực tím thuộc Đại học Tarapaca ở thành phố Arica đã đo đạc bức xạ UVB thực nghiệm từ năm 2006 tại 6 thành phố từ bắc vào nam ^[6]. Số liệu cho thấy chỉ số UVI trung bình tháng tại Arica cao hơn Punta Arenas 1,8 lần vào tháng 1 (mùa hè), và cao gấp 14 lần vào tháng 6 (mùa đông) ^[6]. Nghiên cứu xác nhận tỷ lệ mắc ung thư da không hắc tố (NMSC) và tử vong có liên quan trực tiếp đến bức xạ UVB mà không phụ thuộc vào nồng độ vitamin D ^[6]. Ngược lại, tỷ lệ u hắc tố ác tính (MSC) lại tăng lên khi nồng độ vitamin D suy giảm tại hầu hết các thành phố khảo sát ^[6]. Ngoài ra, thời gian để cơ thể tổng hợp 1.000 IU vitamin D có sự biến thiên rất lớn theo vĩ độ ^[6].

Kem chống nắng và thiết bị phát tia UVB có ngăn cản tạo vitamin D?

Nhiều người e ngại rằng việc bôi kem chống nắng sẽ chặn hoàn toàn khả năng tổng hợp vitamin D. Về mặt lý thuyết, kem chống nắng giảm thiểu tia UVB để chống đỏ da nên có thể ức chế sinh tổng hợp vitamin D3 ^[7]. Tuy nhiên, liều UVB cần thiết để tạo vitamin D thực tế rất thấp, nằm dưới ngưỡng gây đỏ da ^[7]. Vì vậy, việc sử dụng kem chống nắng thông thường trong thực tế không dẫn đến tình trạng thiếu hụt vitamin D ở người khỏe mạnh ^[7]. Ngay cả khi dùng kem chống nắng tối ưu, cơ thể vẫn có thể tổng hợp vitamin D tốt trong điều kiện chỉ số UVI cao ^[7].

Một đánh giá tổng quan năm 2021 đã dẫn chứng nghiên cứu thực tế tại Tenerife vào tháng 3 ^[8]. Những người tham gia được bôi kem chống nắng SPF 15 đúng cách khi đi nghỉ nắng ^[8]. Họ hoàn toàn không bị cháy nắng nhưng vẫn cải thiện đáng kể nồng độ vitamin D chỉ sau 1 tuần ^[8]. Liều gây đỏ da đo được qua lớp kem chống nắng là khoảng 0,4 SED/ngày (tương đương 0,13 MED ở người có da loại II), giúp tăng từ 4,8 đến 7,0 nmol/L 25(OH)D3 cho mỗi SED ^[8]. Việc tiếp xúc lặp lại với liều thấp (như 1,3 SED ba lần mỗi tuần) vừa duy trì được vitamin D vừa giảm thiểu tổn thương DNA của tế bào da ^[8].

Khả năng đáp ứng của cơ thể với tia UVB nhân tạo cũng được kiểm chứng qua một thử nghiệm lâm sàng kéo dài 12 tuần vào mùa đông ^[2]. Nghiên cứu phân chia các tình nguyện viên sử dụng các loại giường tắm nắng phát tia UVB khác nhau (đèn huỳnh quang áp suất thấp 100 W, 160 W và đèn metal halide áp suất cao lọc bước sóng 700 W) dựa trên khuyến cáo kiểm soát dưới ngưỡng đỏ da của Bộ Y tế Canada ^[2]. Kết quả cho thấy nhóm dùng đèn 100 W và 160 W có mức tăng 25(OH)D trung bình là 42 nmol/L ^[2]. Ngược lại, nhóm dùng đèn lọc 700 W và nhóm đối chứng không ghi nhận sự gia tăng nồng độ vitamin D ^[2]. Sự thay đổi nồng độ vitamin D phụ thuộc vào nồng độ ban đầu (p = 0,003) và tuổi tác (p = 0,03), nhưng không bị ảnh hưởng bởi giới tính, chỉ số khối cơ thể (BMI) hay phân loại da Fitzpatrick ^[2].

Lợi ích và giới hạn của các bằng chứng khoa học

Các nghiên cứu thực nghiệm đã làm sáng tỏ cơ chế sản xuất vitamin D theo liều lượng bức xạ. Đồ thị đáp ứng liều lượng cho thấy quá trình tổng hợp tăng tuyến tính ở giai đoạn đầu rồi nhanh chóng đạt trạng thái bão hòa, có thể do cơ chế điều hòa quang hóa bởi tia UVA giúp ngăn ngừa quá liều vitamin D ^[8]. Sản xuất vitamin D phụ thuộc vào tổng liều chiếu hơn là tốc độ liều, nghĩa là thời gian tiếp xúc dài với cường độ thấp về mặt lý thuyết cũng tương đương thời gian ngắn với cường độ cao ^[8].

Tuy nhiên, bằng chứng khoa học hiện nay vẫn tồn tại những ranh giới nhất định. Do sự thiếu đồng nhất về phổ tác động của vitamin D, tỷ lệ diện tích bề mặt cơ thể tiếp xúc và hàm lượng sắc tố melanin, các chuyên gia rất khó đưa ra một khuyến cáo thời gian phơi nắng cố định cho mọi cá nhân ^[8]. Hơn nữa, phần lớn các thử nghiệm lâm sàng về kem chống nắng và tổng hợp vitamin D mới chỉ được thực hiện trên những người có làn da sáng màu ^[7]. Những kết luận này có thể không hoàn toàn đúng đối với người có làn da sẫm màu thuộc phân loại từ IV đến VI ^[7]. Tại các nước đang phát triển, dữ liệu y tế đánh giá tác động tổng thể của ánh nắng mặt trời lên nồng độ vitamin D huyết thanh vẫn còn tương đối khan hiếm ^[4].

Những hiểu lầm thường gặp khi phơi nắng

Hiểu lầm phổ biến nhất là quan niệm phơi nắng càng lâu thì lượng vitamin D tạo ra càng nhiều. Thực tế, khi đạt đến một ngưỡng liều nhất định, quá trình tổng hợp vitamin D sẽ chạm ngưỡng bão hòa và dừng lại ^[8]. Việc tiếp tục phơi nắng sau thời điểm này không làm tăng thêm vitamin D mà chỉ gây cháy nắng, tích lũy tổn thương tế bào và phá hủy cấu trúc DNA ^[8].

Một hiểu lầm khác là cho rằng việc bôi kem chống nắng hàng ngày sẽ gây cạn kiệt vitamin D trong cơ thể. Hầu hết các nghiên cứu công bố đến nay không tìm thấy mối liên quan giữa việc dùng kem chống nắng thường xuyên (kể cả loại có SPF trên 15) với tình trạng thiếu vitamin D ^[7]. Thậm chí, một số nghiên cứu còn ghi nhận mối tương quan thuận, có thể do người dùng kem chống nắng có xu hướng dành nhiều thời gian hoạt động ngoài trời hơn ^[7]. Trên thực tế, các hành vi che chắn cơ học như tìm bóng râm, mặc quần áo bảo hộ và áo dài tay mới là yếu tố làm giảm nồng độ vitamin D nhiều hơn so với việc dùng kem chống nắng ^[7].

Nhiều người cũng nghĩ rằng trời râm mát hoàn toàn không thể tạo được vitamin D. Dữ liệu thực nghiệm tại Sao Paulo khẳng định chỉ cần để hở mặt và bàn tay 10 phút ngoài trời mỗi ngày, ngay cả trong những ngày mây mù hoặc mưa, cơ thể người có da type II vẫn có thể tạo đủ lượng vitamin D ^[4].

Ai nên thận trọng khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời?

Mặc dù ánh nắng mang lại nguồn vitamin D tự nhiên, một số đối tượng cần đặc biệt lưu ý khi tiếp xúc với tia cực tím. Những người có làn da sẫm màu (phân loại da từ IV đến VI) chứa lượng melanin cao ở biểu bì, làm giảm khả năng hấp thụ tia UVB ^[7]. Với nhóm đối tượng này, nếu sử dụng kem chống nắng thường xuyên, việc tổng hợp vitamin D có thể bị hạn chế và việc bổ sung qua đường uống có thể là giải pháp cần thiết ^[7].

Những người có tiền sử ung thư da hoặc tổn thương tiền ung thư cần tuyệt đối thận trọng. Bức xạ cực tím có mối liên hệ trực tiếp với tỷ lệ mắc và tử vong do ung thư da không hắc tố ^[6]. Tại một số khu vực, ung thư da không hắc tố chiếm tới khoảng 28% tổng số các ca ung thư ^[4]. Khi chỉ số UVI đạt ngưỡng quá cao (từ 8 đến 10) hoặc cực đoan (trên 11) như ghi nhận vào buổi trưa mùa hè, nguy cơ tổn thương da vượt trội hơn hẳn so với lợi ích sinh học ^[4]. Những người có bệnh lý nhạy cảm với ánh sáng hoặc đang điều trị các thuốc đặc thù nên tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi có ý định phơi nắng chủ động.

Hướng dẫn áp dụng thực tế an toàn và kết luận

Để tận dụng nguồn vitamin D tự nhiên mà không làm tổn hại làn da, bạn có thể áp dụng các nguyên tắc sau:

• Chọn thời điểm hợp lý: Khoảng thời gian từ 10 giờ sáng đến 3 giờ chiều là lúc tia UVB có cường độ tốt nhất để kích thích da tổng hợp vitamin D ^[5]. Tránh phơi nắng kéo dài vào chiều muộn vì lúc này lượng UVA chiếm ưu thế, làm tăng nguy cơ tổn hại da mà hiệu quả tạo vitamin D lại rất thấp ^[1].
• Kiểm soát thời lượng ngắn: Chỉ nên tiếp xúc với ánh nắng trong thời gian ngắn, dưới ngưỡng làm đỏ da ^[1], ^[8]. Tại các vùng nhiều nắng, khoảng 10 đến 20 phút mỗi ngày khi để lộ một phần cơ thể (như mặt, bàn tay, cánh tay) đã đủ cho nhu cầu sinh lý ^[5], ^[4].
• Bảo vệ da đúng cách: Khi tiếp xúc với ánh nắng liều thấp lặp lại, có thể sử dụng kem chống nắng có mức SPF vừa phải (như SPF 15) kết hợp màng lọc UVA cao để bảo vệ da, ngăn ngừa tổn thương DNA mà vẫn đảm bảo sinh tổng hợp vitamin D ^[7], ^[8]. Luôn che chắn vùng mắt và bảo vệ các vùng da nhạy cảm.
• Bổ sung vào mùa đông hoặc khi thiếu nắng: Đối với những vùng có mùa đông kéo dài (khi hiện tượng "mùa đông vitamin D" có thể kéo dài trung bình 126 ngày) hoặc người làm việc liên tục trong không gian kín, việc tiếp xúc nắng tự nhiên sẽ bị hạn chế rõ rệt ^[5], ^[3]. Trong trường hợp này, việc tăng cường dinh dưỡng hoặc dùng viên uống bổ sung là giải pháp phù hợp ^[7], ^[8].

Tóm lại, khung giờ quanh buổi trưa cung cấp lượng tia UVB dồi dào nhất, giúp cơ thể tạo đủ vitamin D chỉ trong một khoảng thời gian tiếp xúc rất ngắn. Phơi nắng thông minh là không để da bị cháy nắng hay ửng đỏ, kết hợp dinh dưỡng cân bằng để duy trì sức khỏe tối ưu mà vẫn bảo vệ an toàn cho làn da.