5.Článek - Sluneční světlo a jeho působení na lidskou kůži
Ke vzniku opálení je za normálních okolností potřeba kožní barvivo - melanin - a sluneční záření, jakožto činitel, který tvorbu tohoto pigmentu vyvolá. O kůži a faktorech, které ovlivňují její zbarvení bylo podrobněji pojednáno v předchozím díle tohoto seriálu. Informace uvedené výše budou možná trochu nadstavbou, ale jsem přesvědčena, že při ochraně před opálením a před spálením světlé kůže na slunci je potřeba si uvědomit, že sluneční záření se skládá z několika různých složek a že opálení není zdaleka jedinou změnou, kterou v kůži vyvolává. Chceme- li se před ním důsledně chránit, musíme něco vědět o jeho vlastnostech. Největšími mýty o opalování je, že se nelze spálit ve stínu či ve vodě. Mýtem také je, že nedostanete rakovinu, pokud jste se nikdy v životě nespálili. Záleží spíše na tom, kolik celkového času jste strávili na sluníčku bez ochrany UV filtry. K lepšímu pochopení těchto záludností, proto zařazuji toto krátké pojednání o fyzikálních vlastnostech slunečního záření a jeho časných a pozdních účincích na lidskou kůži. Vynechám však poučení o rozsáhlé skupině kožních onemocnění vyvolaných slunečním zářením zvaných fotodermatózy.
Světelné záření
Sluneční záření je vlastně druhem elekromagnetické radiace. Je filtrováno průchodem atmosférou a dostává se na zemský povrch jako terestriální záření, které neobsahuje vlnové délky kratší 290 nm. Lze ho charakterizovat řadou fyzikálních veličin (vlnová délka, energie, frekvence, intenzita, dávka). Může být absorbováno, rozptylováno, odráženo nebo lámáno. Na lidskou kůži dopadá ultrafialové záření (290-400 nm), viditelné světlo (400-760 nm) a infračervené záření (760-3000nm). Jejich účinky na lidskou kůži zkoumá obor fotodermatologie.
UV záření se konvenčně rozděluje do 3 pásem:
UVA 320-400 nm (pigmentotvorné) tvoří asi 4% slunečního záření dopadajícího na zemský povrch. K začervenání kůže a tvorbě pigmentu je ho potřeba stonásobná dávka oproti UVB. Vyvolává však okamžitou tvorbu pigmentu. UVA proniká hluboko do podkoží a poškození kůže se projeví se zpožděním několika let. Má účinek imunosupresivní (tlumí obranyschopnost kůže) a urychluje aktinické stárnutí kůže. Vyvolává tvorbu volných radikálů. Používá se v soláriích a v dermatologické fototerapii (např. metoda PUVA)
UVB 290-320 nm (erythematogenní) představuje cca 1% terestriálního záření. Právě ono způsobuje spálení kůže. Je totiž účinným vyvolavatelem erytému a opožděné pigmentence. Pigment se tvoří několik dnů po ozáření kůže UVB. Absorbováno DNA, vytváří tvorbu patologických vazeb pyrimidin – pyrimidin. Toto záření se používá v dermatologické fototerapii.
UVC 100-290 nm (dezinfekční, germicidní) se běžně v terestriálním záření nevyskytuje. Pro schopnost usmrcovat mikroorganismy se používá k dezinfekci operačních sálů a laboratoří.
Asi 50% slunečního záření představuje viditelné světlo. Mimo některé fotodermatózy zatím nejsou známy žádné jeho škodlivé účinky na kůži. Používá se k léčbě novorozenecké žloutenky, v psychiatrii k léčbě depresí a ve fotodynamické léčbě.
Infračervené světlo tvoří zbylých 45% energie slunečního záření. Proniká hluboko do kůže a může způsobit její přehřátí. Používá se i léčebně, např. jako Solux.
Záření, které se na zemský povrch nedostane, se nazývá extraterestinální. Nejkratší vlnové délky se nazývají gama, pak rentgenové záření a kosmické záření. K zářením s nejdelšími vlnovými délkami naopak patří rádiové a televizní vlny.
Klimatologie
Intenzitu slunečního záření ovlivňují faktory časové, geografické a meteorologické. To má význam pro zajištění vhodných fotoprotektivních opatření za různých podmínek. Základními faktory jsou výška slunce, nadmořská výška, přítomnost mraků a znečištění ovzduší, odraz na zemském povrchu a ozónová vrstva.
Výška slunce nad obzorem je úhel mezi horizontem a spojnicí místa pozorovatele s polohou slunce na obloze. Čím menší je tento úhel, tím delší cestu absolvuje záření atmosférou. Poloha slunce na obloze závisí na denním období, roční sezóně a na zeměpisné šířce. Sluneční záření tedy dosahuje největší intenzity v poledních hodinách, v létě a v tropických oblastech. S nadmořskou výškou intenzita slunečního záření roste. Zvýšení stanoviště o každých 300 m vede k 4% nárůstu erytemogenního efektu slunečního záření.
Sluneční záření je v atmosféře rozptylováno molekulami plynů a pevnými částicemi, jako jsou aerosoly, vodní kapky a krystalky. Nejvyšší intenzity dosahuje za jasné oblohy. Oblačnost UV záření zeslabuje, ale ne vždy. Tenká nebo ojedinělá oblaka mohou bočným odrazem UV radiaci dokonce zvýšit. Atmosferický zákal, tedy kouřové a prachové částečky a vodní kapky ve vzduchu, UV záření zeslabují. Proto je v znečištěných oblastech intenzita UV záření nižší než v místech z čistým ovzduším.
Odrazivost UVB záření od různých druhů zemského povrchu se nazývá reflektance a udává se v procentech. Většina přirozených ploch, jako je třeba tráva, zemina nebo voda, odráží méně než 10% dopadajícího UV záření. Čerstvý sníh odráží až 80% UV radiace. Proto v důsledku odrazu na sněhové pokrývce může sluneční záření i v zimě dosáhnout až maximálních letních hodnot. To se stává např. v horských oblastech. Písek na plážích či hřištích má reflektanci cca 25%. 95% UV radiace prochází vodní hladinou. Cca 50% záření proniká až do hloubky 3 m, proto není pravda, že se člověk ve vodě nemůže spálit.
Ozón je v podstatě trojatomární kyslík a vytváří v atmosféře dvě vrstvy. Ta dolní je složkou smogu a není zdraví prospěšná. Ta druhá se rozkládá ve stratosféře 15-50 km nad zemským povrchem a je schopna odfiltrovat až 90% UVB, a tak chránit život na Zemi. Její mocnost se měří tzv. Dobsonovými jednotkami, což je výška sloupce ozónu při tlaku 1 atm. a teplotě 0°C v mm. V průběhu roku se mění. Na podzim a v zimě je slabší na jaro dochází opět k zesílení. Vrstva ozónu je zeslabována i vlivem drobných částic rozptýlených v atmosféře, exhaláty a zejména freony. Od 80.let minulého století se mluví o tzv. ozonové díře a o nutnosti freony omezit. Používají se jako hnací plyny ve sprejích a jako chladící náplně ledniček.
Interakce slunečního záření s kůží
Účinky UV záření na kůži můžeme rozdělit do dvou skupin. Jsou to časný typ účinků, kam patří radiačně podmíněný zánět, opálení, imunologické změny, hyperplazie (zbytnění) kůže a syntéza vitamínu D. K pozdním účinkům se řadí stárnutí kůže (photoageing) a fotokarcinogeneze (tvorba nádorů).
Nejvíce těchto změn působí vlnové délky pod 320 nn. Dlouhovlné UV záření a viditelné světlo vyvolávají reakce spíše v přítomnosti fotosenzibilizujících látek nebo při onemocněních zvaných fotodermatózy. Průnik UVA skrz pokožku bělochů je přibližně 50% a je vysoký i pro viditelné světlo a IR záření.
První odpovědí kůže na slunění je erytémová reakce (začervenání), což je vlastně zánět. Jeho klasickými projevy jsou začevenání, zvýšená teplota, bolest a otok. Spolu s poruchou funkce se objevují v průběhu několika hodin po slunění. Maxima dosahují za 12-24 hodin. Erytém je dobrým měřítkem fotobiologických dějů v kůži. Proto se měří tzv. minimální erytémová dávka (MED), což je vlastně minimální jednotlivá dávka UV záření, která vyvolá jasně ohraničený erytém na ozářené kůži. Udává se v energii na jednotku plochy, např. mJ/cm čtverečný.
K začervenání kůže nastává vlastně rozšířením cév. Ještě před vznikem zarudnutí dochází v pokožce k řadě změn. Zejména k poškození keratinocytů. Cca 30 minut po expozici UV záření se začnou objevovat tzv. sunburn cells, které se vyvíjí z poškozených keratinocytů procesem apoptózy - tedy naprogramovanou buněčnou smrtí. Maxima dosahují za 24 hodin. V kůži také proběhne řada biochemických dějů a vyplaví se spousta zánětlivých mediátorů jako jsou histamin, prostaglandiny a cytokiny. Podrobnější popis biochemických jevů při erytémové reakci je ale nad rámec tohoto textu. Zarudnutí mizí po několika dnech a často je provázeno olupováním a ztmavnutím kůže.
Tvorba pigmentu melaninu a vznik opálení byly dost podrobně popsány v obecné kapitole o faktorech ovlivňujících barvu kůže. Zde jen připomínám, že existuje pigmentace časná a pozdní. V první fázi dojde k ztmavnutí a zvýšenému transportu již existujícího melaninu, později se zvyšuje syntéza nového melaninu.
Při opalování se mění také kožní tloušťka Největší zásluhu na tom má UVB záření, v menší míře i UVA. Nejdříve nastane krátkodobé snížení vzniku kožních buněk keratinocytů, pak se jejich množení naopak urychlí. Pokožka i škára se ztlušťují až čtyřnásobně. Tato hyperplazie se uplatňuje zejména u osob se světlou pletí, kde větší opálení nenastává.
První úvahy o imunologických pochodech v kůži vznesli okolo r. 1896 Unna a Walker, kteří vypozorovali vyšší výskyt karcinomů kůže u námořníků chronicky vystavovaných slunci. Sluneční záření mnoha mechanismy působí na kůži imunosupresivně, což ve svých důsledcích podporuje rozvoj fotokarcinogeneze. Imunitní děje totiž do jisté míry chrání před vznikem nádorů. Tvorba kožních nádorů je dlouholetý proces, na kterém se podílejí chybné opravy genetického materiálu (DNA) poškozeného slunečním zářením.
Stárnutí kůže v souvislosti s chronickou expozicí slunečnímu záření není urychlením na věku závislých a ke stárnutí vedoucích poruch. Můžeme se setkat se starými lidmi, kteří se v průběhu života slunili málo a jejich kůže je hladká a beze skvrn, má pouze ztrátu elasticity a prohloubení normálních ohybových rýh. Naopak mladí lidé často se vystavující slunci mohou mít brzy záplavu vrásek a kůži suchou, zhrubělou, nažloutlou či skvrnitou.
Vitamín D
Syntéza vitamínu D začíná v kůži, kde vlivem UV záření z jeho prekurzoru 7- dehydrocholesterolu vzniká cholekalciferol, a dokončuje se hydroxylací v játrech a ledvinách. Výsledný produkt 1,25-dihydroxycholekalciferol je vitamín D3. Takto vzniklý vitamín D pokrývá cca 80 % denní spotřeby. Zbytek je obsažen v potravě- v mléce, játrech, žloutku či rybím tuku. K dostatečné tvorbě vitamínu D stačí 5-15 minut slunění denně. Doporučuje se 3-4x týdně pobývat půl hodiny na slunci. V zimě se vzhledem k nižší intenzitě UV záření a ke zvýšenému pobytu v budovách doporučuje vitamín D suplementovat v potravinových doplňcích či rybím tukem.
Vitamín D se ukazuje být velmi důležitý nejen při tvorbě kostí a metabolismu vápníku a fosforu, ale i ke správné funkci dalších 35 orgánů a tkání lidského těla, jako je žaludek, střevo, ledviny, plíce, prostata, děloha a mnohé další. Vitamín D je důležitý pro imunitní pochody v těle i pro prevenci různých zhoubných nádorů. Protože se v těle vyskytují receptory pro vitamín D, je tato látka v poslední době považována spíše za hormon. Doporučená denní dávka vitamínu D je zatím stanovena na 200-400 IU, ale uvažuje se, že by se v budoucnu mohla zvýšit na 2000-4000 IU. Vitamín D se v zimních obdobích uplatňuje jako prevence tzv. nemocí z nachlazení, a to podle nejnovějších poznatků daleko více než dříve propagované megadávky vitamínu C.
Při slunění v kůži 7-dehydroxycholesterol soupeří s melaninem, takže opálená nebo přirozeně tmavá kůže, která má hodně melaninu, potřebuje k dostatečné tvorbě vitamínu D delší expozici slunečnímu záření než světlá kůže.
Nedostatek vitamínu D může být i jedním z důsledků nadměrného používání kosmetiky s UV filtry.
O přirozených a umělých faktorech ochrany kůže před slunečním zářením (fotoprotekce) bude mnohé řečeno v dalším článku. Jedná se o stěžejní kapitolu k tématu porcelánově bledé pleti. Nejde jen o to jak se neopálit, ale i to to, že neopálená kůže je mnohem citlivější k poškození sluncem, a proto vyžaduje zvýšenou fotoprotekci. Budu se okrajově věnovat i rizikům přehnané fotoprotekce.
Použité prameny:
- Pizinger, K.: Kožní pigmentové projevy, Grada, 2003, 1.vydání
- Ettler, K.: Fotoprotekce kůže, Ochrana kůže před účinky ultrafialového záření, Triton, 2004
- Malina, L.: Fotodermatózy, Jessenius, 2005, 2.vydání
- Strunecká, A., Patočka, J.: Doba jedová, Triton, 2011
- Krajsová, I.: Je opalování nebezpečné? Jsou pihy nebezpečné?, Maxdorf, 1993
- Rozsívalová, V., Knoblochová, O.: Kosmetika II, Informatorium, 2011, 2.vydání
Žádné komentáře:
Okomentovat