1- Les rayons ultraviolets (UV)

    Le soleil émet un très grand nombre de rayonnements électromagnétiques, constitués de particules : les photons. Parmi ces ondes électromagnétiques, on distingue les ultraviolets (UV), rayonnements invisibles à l’œil nu. Dans le spectre solaire, les UV se situent entre les rayons X et la lumière visible. Leurs longueurs d’ondes varient donc entre 200 nm et 400 nm. Leur énergie de rayonnement, inversement proportionnelle à la longueur d’onde, représente 5 % de l’énergie lumineuse.

  On différencie trois types d’ultraviolet :

- Les UV-C : Leurs longueurs d’ondes sont comprises entre 200 nm et 290 nm. Sur la planète Terre, ils n’ont aucun effet sur l’organisme car ils sont arrêtés par la couche d’ozone.

- Les UV-B : (entre 290 nm et 320 nm). Ils sont arrêtés par le verre et par une partie de l’épiderme. Quantitativement, ils ne représentent que 2 % du rayonnement ultraviolet, mais ils sont très énergétiques.

- Les UV-A : Ils constituent 98 % des UV. On distingue les UVA 1, courts (320 nm - 340 nm) et les UVA 2, longs donc moins énergétiques (340 nm - 400 nm). Les UVA traversent le verre et pénètrent profondément dans le derme.

                          2- La Photosynthèse cutanée.

                                    a)  La Vitamine D.

    Les vitamines sont des substances indispensables à la vie, agissant en très petite quantité (concentration sanguine de l’ordre du picomole par litre. 1 pmol=10^-12 mole.). Notre organisme ne peut pas les synthétiser directement ; c’est à dire qu’il est dépendant des apports exogènes  en vitamines (par l’alimentation), ou des effets du rayonnement solaire en ce qui concerne les vitamines D.

    En effet, l’importance du soleil est capitale pour notre organisme. La vitamine D est très peu répandue dans la nature. Aucune alimentation, même parfaitement équilibrée ne peut couvrir les besoins quotidiens en vitamine D. Ces besoins varient de 1000 à 2000 Unités internationales par jour, soit la quantité contenue dans10 à 30 litres de lait, 300 à 500 g de jaune d’œuf ou 2 à 3 kg de beurre !

    Les Vitamines D sont au nombre de six ( D₁, D₂, D₃,…D₆). Elles sont toutes liposolubles et dérivées de stérols. Cependant, la vitamine la plus répandue est la D₃ ou cholécalciférol. Notre étude s’attachera donc plus particulièrement à la synthèse de celle-ci, mais elles subissent toutes l’action des U.V. appelée également photo-synthése cutanée. Cette source est très importante chez l’Homme, car elle représente plus de 70 % des apports en vitamine D. La quantité de D₃ formée peut être très importante : une seule semaine d’ensoleillement suffit à élever les concentrations en D₃ jusqu’à 10 fois sa valeur de base.

 

 

 

 

 

    La photosynthèse cutanée permet de former de la vitamine D₃, grâce à l’action des UV-B. Les longueurs d’ondes utilisées vont de 290 à 310 nm. La quantité de cholécalciférol créée varie en fonction de la région de l’épiderme où ont lieu les réactions, mais également selon la longueur d’onde et la quantité de rayonnement reçue.

    Le cholécalciférol (D₃) est issu du cholestérol. Les U.V n’interviennent qu’au milieu d’un processus complexe, en deux temps.

 

 

        - Tout d’abord, Le cholestérol subit une déshydrogénation au niveau du foie, ce qui entraîne la formation d’une double liaison C₇=C₈ par l’action d’enzymes déshydrogénazes. Ces réactions permettent la création de la provitamine D₃ : Le 7-déhydro-cholestérol.

 

        - Ensuite, dans l’épiderme, par l’intermédiaire de réactions photochimiques, les ultraviolets ouvrent le noyau moléculaire B au niveau des carbones C₉ et C₁₀ du 7-déhydro-cholestérol, afin de former une nouvelle liaison C=C. Le produit obtenu est rapidement isomérisé en cholécalciférol, par réarrangement de conformation. Cette étape est favorisée par une température cutanée de 36°5-37°5 C.

 

   En réalité, la vitamine D₃ n’est active qu’après une double hydroxylation : sur le C₂₅ au niveau du foie et sur le C₁ au niveau du rein. Toutes ces réactions nécessitent des transporteurs et des enzymes spécifiques. Le composé obtenu, le 1,25-dihydroxy-cholécalciférol ou 1,25-(OH)₂-D₃, peut être considéré comme une hormone rénale.

 

    Ainsi, le cholécalciférol n’est donc qu’une pré-hormone ultraviolet-dépendant. Les UVB n’interviennent qu’à un moment précis du processus de synthèse, mais leur action est indispensable.

 

                        3 - Le rôle de la vitamine D.

 

    La vitamine D régularise le métabolisme phosphocalcique, en favorisant l’absorption intestinale du phosphore et du calcium, et en assurant leur fixation au niveau des os. Son rôle est donc important, et même vital. Elle prévient du rachitisme chez les jeunes et de l’ostéomalacie (maladie similaire au rachitisme, mais réservé à l’adulte). Ces maladies sont caractérisées par une déminéralisation et une déformation squelettique généralisées. Elles touchent surtout les organismes à croissance rapide (nourrissons…).

 

    L’importance des UV dans la synthèse de la vitamine D permet d’expliquer la répartition du rachitisme à la surface du globe : les régions tempérées et froides favorisent cette maladie, surtout chez les individus ayant une pigmentation cutanée foncée (leurs besoins d’ensoleillement étant plus importants).

 

    Paradoxalement, l’ensoleillement intense peut avoir des conséquences opposées à ce qu’il serait logique d’attendre, en particulier chez les jeunes nourrissons qu’on a tendance à protéger excessivement du soleil. Ainsi, en Inde, le rachitisme épargne les enfants des classes pauvres, qui vivent à l’extérieur, alors qu’il est fréquent chez les enfants des classes aisées.

 

 

 

 

   

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