Sonnenstrahlung durch Fensterglas - welche Strahlen gehen durch und welche nicht?

1 Antwort

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Gehen UV-Strahlen durch Fensterscheiben oder Autoscheiben hindurch?

Glas ist ein amorpher Feststoff (wie super zäher Sirup) Die meisten Gläser bestehen hauptsächlich aus Siliciumdioxid, wie Trink- oder Fenstergläser.

Quarzglas enthält im Gegensatz zu den gebräuchlichen Gläsern keine Beimengungen von Soda oder Calciumoxid, besteht also aus reinem Siliziumdioxid (SiO2). Dadurch hat es eine andere Struktur und ist durchlässig für Infrarot- bis Ultraviolettstrahlung.

Gläser aus organischen Materialien sind beispielsweise viele Kunststoffe wie Acrylglas und Plexiglas (aus Erdöl) oder der natürliche Bernstein (erstarrtes Harz. Sie lassen kein Infrarot- oder UV-Licht durch.

Was ist verantwortlich dafür, dass unsere Haut Vitamin D bildet?

Vitamin D (Cholecalciferol) wird im Körper mit Hilfe von ultraviolettem Licht (UV-B) in der Haut aus 7-Dehydrocholesterol gebildet. Der historische Begriff Vitamin ist als Definition nicht völlig zutreffend. In der Nahrung kommt es im Wesentlichen in Fettfischen vor, aus denen Lebertran gewonnen wird. Es wirkt als ein Pro-Hormon und wird über eine Zwischenstufe zu dem Hormon Calcitriol umgewandelt.

Die höchsten Konzentrationen des 7-Dehydrocholesterols liegen in der unteren Schicht der Oberhaut vor. Beim Menschen und den meisten Säugetieren ist 7-Dehydrocholesterol für die Vitamin-D-Bildung reichlich vorhanden.

Wird 7-Dehydrocholesterol mit UV-B-Licht (Wellenlängen von 290–315 nm mit mindestens 18 mJ/cm² bestrahlt, kann im 7-Dehydrocholesterol durch eine fotochemisch ausgelöste Reaktion der B-Ring aufgebrochen werden. Dadurcht entsteht Prävitamin D3.

Das Prävitamin D3 ist instabil, wird daher isomerisiert und es entsteht Vitamin D3. Dies gelangt ins Blut und wird dort vor allem an das Vitamin-D-bindende Protein (DBP) gebunden zur Leber transportiert. In der Leber wird es zu 25(OH)Vitamin D3 hydroxyliert.

Im Labor kann 80 % des Prävitamin D3 zu Vitamin D3 innerhalb von 3 Tagen isomerisiert werden, in der Haut geschieht dies dies innerhalb 8 Stunden.

Wenn eine bestimmte Menge 7-Dehydrocholesterol mit Sonnenlicht bestrahlt wird, ist nach einigen Minuten ca. 20 % der Ausgangsmenge zu Prävitamin D3 umgewandelt. Diese Menge bleibt bei weiterer Bestrahlung in einem konstanten Gleichgewicht, denn auch Prävitamin D3 wird durch Licht zerstört und wird durch weitergehende UVB-Bestrahlung zu dem physiologisch inaktiven Lumisterol und zu Tachysterol abgebaut, bevor es zu Vitamin D3 umgewandelt wird.

Auch das aus Prävitamin D3 entstandene Vitamin D3 ist wird durch Licht zerstört. Kann das Vitamin D3 nicht schnell genug über das Blut aus der Haut abtransportiert werden, entstehen daraus durch UVB- und UVA-Strahlung weitere unwirksame Produkte wie Suprasterol-1 und -2 und 5,6-Transvitamin D3.

So wird bei einer kurzen Sonnenlichtbestrahlung mit UVB-Anteil über einige Minuten ähnlich viel Vitamin D3 gebildet wie bei einer vergleichbaren Bestrahlung über längere Zeit. Hierdurch ist der Körper vor einem Vitamin-D-Überschuss durch zu viel Licht geschützt.

Langfristig ergibt sich ein Schutz vor einem Vitamin-D-Überschuss durch eine vermehrte Bildung von Melanin in der Haut, UV-Licht der Wellenlängen 290–320 nm resorbiert (zunehmend dunkler Hauttyp in südlichen Ländern).

Der 7-Dehydrocholesterolgehalt der Haut sinkt mit dem Alter. Auch die Fähigkeit der Haut, Vitamin D3 zu bilden, nimmt ungefähr um den Faktor 3 ab im Vergleich zu einem 20-jährigen Menschen.

Für die blasse Haut eines hellhäutigen, jungen, erwachsenen Menschen ist die ausreichende Sonnenscheindosis in unseren Breiten nach 10 bis 12 Minuten erreicht, ein dunkelhäutiger Mensch benötigt entsprechend 120 Minuten. Wird die Haut dieser Menschen entsprechend lange ganzkörperbestrahlt, gibt sie innerhalb der nächsten 24 Stunden eine Menge von 10.000 bis 20.000 IE (250 µg bis 500 µg) an Vitamin D3 an das Blut ab. Das ist ein Vielfaches der Eempfehlungen von 200–500 IE Vitamin D3 täglich. Eine starke Vitamin-D3-Bildung in der Haut ist also schon bei einer kurzen, aber intensiven Sonnenbestrahlung mit hohem UVB-Anteil möglich.

Da Fenster- und Autoscheiben nicht aus Quarzglas bestehen, also Infrarot- und UV-Licht nicht durchlassen, bekommt die Haut dann auch kein UVB-Licht ab. Bräunung und Vitamin D3-Bildung sind durch diese Abschirmung also nicht möglich.

...

Fehlt den Pflanzen "unter Glas" etwas, haben die Gemüsesorten (Frucht, Blatt, Wurzel) weniger Inhaltsstoffe, wenn sie in Gewächshäusern reifen?

Vitamin C (Ascorbinsäure) dient pflanzlichen und tierischen Organismen als Radikalfänger. Gebildet wird es von Pflanzen daher nur, wenn sie ausreichender Sonnenstrahlung ausgesetzt sind. Es dient der Pflanze als Schutz vor dem UV-A und UV-B-Anteil der Sonneneinstrahlung. Unter Glas, Plexiglas und Kunststofffolie bekommen Pflanzen keine UV-Strahlung, gegen die sie sich schützen müssen, ihnen fehlt der Anreiz, Vitamin C zu bilden. Auch Vitamin D bilden sie deshalb nur unzulänglich, haben deshalb schwächliche Stiele und Stängel.

Im Gewächshaus vorgezogene Pflanzen sind eigentlich nicht überlebensfähig, kann man deshalb nicht direkt ins Freiland setzen, sondern muss sie zunächst an die Sonneneinstrahlung gewöhnen, also aklimatisieren, damit sie nicht sofort welken oder gar verbrennen.

Bakterien, Pflanzen und viele Wirbeltiere bilden Ascorbinsäure mithilfe jeweils verschiedener Enzyme. Ausgangssubstanzen sind hauptsächlich D-Glucose und D-Galaktose. Bei Pflanzen können neben D-Glucose und D-Galaktose auch D-Glucuronlacton, D-Galakturonat die Herstellung einleiten. Früchte sind daher um so zucker und vitaminhaltiger, je mehr direkte Sonnenstrahlen sie bei der Reifung erfahren.

Auch Pflanzen schützen sich gegen erhöhte UV-Strahlen, indem sie nicht braun, sondern dunkelgrün bzw. rot werden. Hier haben Carotine eine Funktion bei der Fotosynthese und schützen sie vor schädlichen Auswirkungen der UV-Strahlen. In den Wurzeln von Pflanzen gebildet, übernehmen sie dort den Schutz vor Infektionen.

Alpha-Carotin ist mit β-Carotin der Farbstoff der Mohrrübe oder Karotte und Lycopin das Rot der Tomate. Auch die gelben bis roten Farbstoffe in Spinat, Salat, Orangen, Bohnen, Broccoli und Paprika sind Carotine.
Beta-Carotin ist die Vorstufe des Vitamin A und wird deshalb auch als Provitamin A bezeichnet. Die besten Quellen von Beta-Carotin sind tiefgelbe bis orange Früchte und Gemüse, aber auch dunkelgrüne Gemüsesorten.

Was im Gewächshsus wächst ist also nicht nur verzärtelt, sondern tatsächlich weniger gehaltvoll, was den Gehalt an Vitalstoffen angeht.

Von den Eismeerfahrern ist ja bekannt, daß sie ihre Mannschaft auch bei Polarnacht nach draußen schickten, damit sie nicht krank werden - das scheint "Strahlung ohne Licht" zu sein.

Was leuchtet da beim Polarlicht? (Aurora borealis und Aurora australis) Polarlichter entstehen, wenn elektrisch geladene Teilchen des Magnetfelds der Erde, hauptsächlich Elektronen, aber auch Protonen, auf einige schwere Ionen (Sauerstoff und Stickstoff) in den oberen Schichten der Erdatmosphäre treffen und Prozesse auslösen, die zu geänderten Elektronenkonfigurationen führen. Bei der nach kurzer Zeit wieder erfolgenden Abregung wird Licht ausgesandt (Fluoreszenz).

Die Wirkung auf Organismen ist etwa die des Leuchten eines Feuerwerks oder das Aufblitzen einer Sternschnuppe. Es sind keine UV-B-Strahlen darin enthalten. Braun wird man davon sicher genau so wenig, wie von den Leuchtziffern einer Armbanduhr, und auch die Vitamin-D-Bidlung wird von dem bunten Flackern auch nicht ausgelöst.

1

Was möchtest Du wissen?