Сонячне випромінювання є основною частиною зовнішнього середовища людини і прямо і опосередковано впливає на більшість живих форм на Землі. Позитивна властивість сонячного світла для профілактики дефіциту вітаміну D та лікування дитячого рахіту - рахіту була виявлена першою.
З іншого боку, вже наприкінці 19 століття дерматологи вказували на можливість несприятливих наслідків при тривалому впливі. Сучасна «гонитва за бронзою» та впровадження фототерапії в косметології неблагополучно впливають на прискорене старіння шкіри, збільшення кількості ракових захворювань шкіри, немеланомних пухлин, злоякісної меланоми шкіри та збільшення пошкодження очей різного роду.
Новим фактом зі значними наслідками є зменшення озонового шару стратосфери. Після серії коливань до значень 20% - 40% зменшення порівняно зі значеннями за останні 30 років, значення стабілізувались на межі абсолютного мінімуму.
Фізіологічний та патофізіологічний аспекти
Сонячне випромінювання - це частина випромінювання, що належить до спектру т. Зв неіонізуючі електромагнітні хвилі. Довжина хвилі всього спектра перекриває більше 15 ліній. Ступінь дії та побічні ефекти залежать від довжини хвилі та дози опромінення. Чим коротша довжина хвилі, тим більше енергії має випромінювання і, отже, також має більш негативну (агресивну) відповідно. вищий біологічний ефект.
Весь електромагнітний спектр сонячного випромінювання складається з безлічі хвиль постійно мінливих частот. Око сприймає цю хвильову область як спектр кольорів від фіолетового через синій, зелений, жовтий, оранжевий до червоного. Видиме світло викликає зорове сприйняття і є абсолютно необхідним засобом отримання візуальної інформації про зовнішній світ. Більші довжини хвиль належать до інфрачервоного випромінювання. Коротша довжина хвилі має ультрафіолетове випромінювання.
Сонячне випромінювання, що потрапляє на земну поверхню, складається приблизно з 5% ультрафіолетового випромінювання, 50% видимого випромінювання та 45% інфрачервоного випромінювання. Сонячне випромінювання з довжиною хвилі приблизно 780 - 106 нм має характер інфрачервоне випромінювання. Цей вид випромінювання сприймається переважно поверхнею тіла у вигляді тепла. Видиме світло та його спектр утворюють лише невелику частину діапазону сонячного світла. Його довжини хвиль коливаються від 400 до 780 нм. Це випромінювання проникає в шкіру та м’язи, викликаючи кращий кровообіг. До цієї області належить сонячне випромінювання з довжиною хвилі менше 400 нм ультрафіолетове випромінювання.
Ультрафіолетове випромінювання (УФ) та його вплив на організм людини
Відповідно до впливу на біологічні системи УФ-випромінювання умовно поділяється на смуги:
| довгохвильове UVA-випромінювання | 315 - 400 нм |
| середньохвильове УФ-випромінювання | 280 - 315 нм |
| короткохвильове УФЧ-випромінювання | 100 - 280 нм |
| вакуумне випромінювання (UVD) | 10 - 100 нм |
Визначальним для кількості та якості випромінювання на Землі є, перш за все, зменшення ультрафіолетового випромінювання озоновим шаром стратосфери та поглинання інфрачервоного випромінювання водяною парою.
Озон поглинає все УФХ і значну частину УФ-випромінювання, тому ультрафіолетовий спектр на Землі складається в основному з УФА (90 - 99%) і невеликої частини УФ-випромінювання (1 - 10%). Інтенсивність ультрафіолетового випромінювання значно посилюється відбиттями від снігу, льодовиків, білого піску, водних поверхонь до 85%.
Важливим фактором є висота над рівнем моря. На кожні 300 м над рівнем моря інтенсивність компонента, що викликає почервоніння та печіння шкіри (еритематогенний компонент), зростає до 4%, так що на висоті близько 1500 м над рівнем моря інтенсивність приблизно на 20% вище ніж на рівні моря. На еритематогенну дію сонця також впливає вологість повітря і температура. Хмари поглинають менше УФ-випромінювання, ніж видимий спектр, тому на хмарному небі інтенсивність УФ зменшується лише на 20-40% порівняно з ясним днем.
Ризик впливу сонячного світла
Шкіра піддається впливу значних доз енергії УФ-випромінювання протягом усього свого життя. Більшість хронічних змін відбувається в сполучній тканині на непокритих ділянках тіла.
Найбільш виражені біологічні ефекти при гострих та хронічних реакціях приписуються УФВ. Хоча Область UVA характеризується менш енергійним випромінюванням, його довжини хвиль становлять до 90% ультрафіолетового спектра сонця і крім того, він проникає значно глибше, ніж UVB, і поглинається здебільшого в сполучній тканині. Таким чином, він може брати участь не тільки в хронічних, але і гострих реакціях.
Позитивний вплив УФ-випромінювання
- УФ-випромінювання в розумній дозі забезпечує перетворення та активацію виробництва вітаміну D3 з дегідрохолестерину, що є важливим профілактика рахіту - рахіту особливо в дитинстві,
- Адекватний рух і вплив не тільки УФ, але й складного сонячного випромінювання позитивно впливають на неспецифічний імунітет.
Шкідливий вплив УФ-випромінювання на шкіру
- Формування шкірної еритеми та набряку. Це почервоніння шкіри з певним часом, що відбувається до кількох годин після опромінення. У технічній термінології це позначається як т. Зв прихована еритема, яка проявляється через кілька годин перебування на сонці. Посилений приплив крові до шкіри часто відбувається поза часом перебування на сонці, на відміну від еритеми - почервоніння, спричиненого інфрачервоним випромінюванням, яке відбувається негайно.
- Пігментні ефекти. Після початкової еритеми та набряку (набряку) шкіри шкіра підрум’янюється за рахунок стимуляції меланоцитів та окислення пігменту меланіну. Пігмент, який виробляє коричневий колір на шкірі, виходить з базальних клітин епідермісу в поверхневі шари кориуму.
- Старіння шкіри називають актинічним еластозом. Старіння шкіри є домінуючою зміною, яка регулярно присутня при тривалому впливі УФ-випромінювання. Основою є потовщення еластичної тканини шкіри при наявності великої кількості грубих, переплетених, деградованих еластичних волокон. Відбувається втрата і зменшення колагенових волокон і втрата проколагену, який є важливою речовиною для еластичності та еластичності шкіри. Після відблисків відбувається також негативна активація імунних клітин (тучних клітин), які розмножуються і виробляють активні речовини, що призводять до пошкодження тканин та запальної реакції, завдяки чому присутній запальний інфільтрат. Дегенеративні зміни шкіри та підшкірної клітковини частково зворотні. Вже під час сонячного впливу і після нього починається регенеративний репаративний процес з новим утворенням колагену в глибших ділянках шкіри. Мало відомо, що перевантаження регенеративних механізмів і пошкодження ядер клітин з можливим пізнім канцерогенним ефектом починається з рівня 66% порогу почервоніння.
- Порушення мікроциркуляції в шкірі воно супроводжується розширенням судин, їх атрофією та поступовим зменшенням. Може відбутися майже повне руйнування поверхневої горизонтальної тканини, головним чином за механізмом втрати еластичності судинної стінки.
- Канцерогенні ефекти підтверджені експериментально та епідеміологічними дослідженнями, що вказують на постійно зростаючу загальну захворюваність на меланому та немеланомні пухлини шкіри. Це доведене збільшення захворюваності на рак шкіри та злоякісну меланому протягом останніх десятиліть було пов'язано, головним чином, зі зміною звичок моди та збільшенням індивідуального впливу УФ-випромінювання сонячного та штучного походження. За підрахунками, УФ-випромінювання відповідає приблизно за 70% пухлин шкіри.
- Імуносупресія та імунотолерантність. УФ-випромінювання може придушити опосередковану клітинами імунну відповідь. UVB є найефективнішим, UVC та UVA випромінювання теж не є незначним.
- Фототоксичні та фотоалергічні реакції вони представляють процес фотосенсибілізації пошкодження тканин "in vivo" та подальшу біологічну реакцію на цю фототравму. Багато ліків також є фотосенсибілізаторами, напр. ефект деяких антибіотиків або хіміопрепаратів. Фотосенсибілізатори також можна застосовувати місцево, наприклад, що містять смоли та іхтамол. Фотоалергічні реакції виникають або як пряма імунна відповідь, спричинена сонячним випромінюванням (переважно UVA), або в поєднанні з речовиною.
Шкідливий вплив УФ-випромінювання на зір
- Кератит Хвороба Єзапала рогівки, яка поділяється на поверхневий кератит і глибокий кератит і проявляється або лише запальними відкладеннями по краях рогівки, або виразкою рогівки, яка поширюється на навколишнє середовище, або може вражати всю тканину рогівки і викликати постійне втрата прозорості. Спектр дії кератиту набуває все більшої популярності максимум при довжині хвилі 270 нм.
- Кон'юнктивіт - запально-запальне захворювання кон’юнктиви, що проявляється застійними судинами кон’юнктиви, посиленим сльозотечею та слизовою або гнійною секрецією. Як і при кератитах, це головним чином область УФ-випромінювання. Максимальна довжина хвилі, яка викликає цю реакцію, становить 260 нм.
- Це катаракта катаракта, порушення прозорості кришталика ока внаслідок фотохімічних реакцій. Це проявляється погіршенням гостроти зору. Спектр дії катаракти в людському оці не визначений, оскільки катаракта має тривалу приховану фазу, і помутніння кришталика ока відбувається дуже повільно. УФ-випромінювання є одним з основних факторів ризику розвитку катаракти. Пошкодження сітківки представляє несприятливий вплив УФ-випромінювання на клітини сітківки. Шкода заподіяна короткохвильове випромінювання (350 - 780 нм), як фотохімічними, так і термічними пошкодженнями.
Інші ефекти УФ-випромінювання
- Вплив УФ-випромінювання також є бактерицидний, який використовується при дезінфекції приміщень з необхідними мікробіологічними вимогами до якості повітря, особливо в охороні здоров’я. Лампи, що випромінюють УФ-випромінювання, називаються так званий бактерицидні лампи і використовуються для знезараження повітря в медичних закладах, операційних, лабораторіях, ветеринарних установах, у фармацевтичному виробництві стерильних продуктів тощо.
Захист шкіри від ультрафіолетового випромінювання
Найкращий захист шкіри - це покриття шкіри одягом, тим самим запобігаючи дії шкідливого УФ-випромінювання. Тимчасовий захист шкіри вони пропонують спеціальні засоби, що називаються сонцезахисними кремами або сонцезахисними кремами від надмірного впливу УФ-випромінювання. Вони містять різні комбінації УФ-фільтрів відповідно до необхідного ступеня захисту, який виражається як фактор захисту. Для нижчого ступеня захисту використовуються лише фільтри для зони UVB, для більш високих значень потрібна комбінація фільтрів для зони UV B та UVA або UVC. На розмір захисту впливає не тільки концентрація та тип УФ-фільтрів, але й загальна рецептура продукту.