Чем опасно ультрафиолетовое излучение для человека
Что важно знать о солнечном излучении: УФ А и УФ В
Всем известно, что Солнце — центр нашей системы планет и стареющая звезда — испускает лучи. Солнечное излучение состоит из ультрафиолетовых лучей (УФ / UV) типа А, или UVA — длинноволновых, типа В, или UVB — коротковолновых. Наше понимание того, какие виды повреждений они могут причинять коже и как лучше всего защититься от УФ, похоже, меняется каждый год — по мере появления новых исследований. Например, когда-то считалось, что только UVB вредны для кожи, но мы все больше и больше узнаем из исследований о повреждениях, вызванных UVA. Как следствие, появляются и улучшенные формы защиты от UVA, которые способны при правильном применении предотвратить повреждения от воздействия солнца.
Что такое УФ-излучение?
УФ-излучение является частью электромагнитного (светового) спектра, который достигает Земли от Солнца. Длина волн УФ-излучения меньше спектра видимого света, что делает его невидимым для невооруженного глаза. Излучение по длине волн делится на UVA, UVB и UVC, причем UVA — наиболее длинноволновое (320–400 нм, где нм — миллиардная часть метра). UVA подразделяется еще на два диапазона волн: UVA I (340–400 нм) и UVA II (320–340 нм). Диапазон UVB — от 290 до 320 нм. Более короткие лучи UVC поглощаются озоновым слоем и не достигают поверхности земли.
Однако два типа лучей — UVA и UVB — проникают в атмосферу и являются причиной многих болезней — преждевременного старения кожи, повреждения глаз (включая катаракту) и рака кожи. Они также подавляют работу иммунной системы, уменьшая способность организма бороться с этими и другими заболеваниями.
УФ-излучение и рак кожи
Повреждая клеточную ДНК кожи, чрезмерное УФ-излучение вызывает генетические мутации, которые могут привести к раку кожи. Поэтому и Департамент здравоохранения и социальных служб США, и Всемирная организация здравоохранения признали УФ доказанным канцерогеном для человека. Ультрафиолетовое излучение считается основной причиной рака кожи немеланомы (NMSC), включая карциному базальной клетки (BCC) и плоскоклеточную карциному (SCC). Эти виды рака поражают ежегодно более миллиона людей в мире, из которых более 250 000 — граждане США. Многие эксперты считают, что, особенно для людей с бледной кожей, УФ-излучение часто играет ключевую роль в развитии меланомы — самой опасной формы рака кожи, которая ежегодно убивает более 8 000 американцев.
УФ А-излучение
Большинство из нас подвергается воздействию большого количества ультрафиолета на протяжении жизни. Лучи UVA составляют до 95 % УФ-излучения, достигающего поверхности Земли. Хотя они менее интенсивны, чем UVB, лучи UVA в 30–50 раз более распространены. Они присутствуют с относительно равной интенсивностью в течение всего светового дня в течение года и могут проникать сквозь облака и стекло.
Именно UVA, которое проникает в кожу более глубоко, чем UVB, виновато в старении кожи и возникновении морщин (так называемая солнечная геродермия), но до недавнего времени ученые полагали, что UVА не наносило значительного ущерба эпидермису (самый внешний слой кожи), где локализуется большинство случаев рака кожи. Однако исследования последних двух десятилетий показывают, что именно UVA повреждает клетки кожи, называемые кератиноцитами, в базальном слое эпидермиса, где развивается большинство случаев рака кожи. Базальные и плоскоклеточные клетки — это разновидности кератиноцитов.
Также именно UVA вызывает в основном загар, и теперь мы знаем, что загар (безразлично, где он получен — на открытом воздухе или в солярии) наносит коже ущерб, который усугубляется с течением времени, поскольку повреждаются ДНК кожи. Оказывается, кожа темнеет именно потому, что таким образом организм пытается предотвратить дальнейшее повреждение ДНК. Данные мутации могут привести к раку кожи.
Вертикальный солярий в основном излучает UVA. Лампы, используемые в салонах для загара, излучают дозы UVA в 12 раз больше, чем солнце. Неудивительно, что у людей, которые используют салон для загара, в 2,5 раза чаще развивается плоскоклеточный рак и в 1,5 раза чаще — базально-клеточный рак. Согласно недавним исследованиям, первое воздействие солярия в молодом возрасте повышает риск меланомы на 75%.
УФ В-излучение
UVB, которые являются главной причиной покраснения кожи и солнечных ожогов, наносят в основном ущерб более поверхностным эпидермальным слоям кожи. UVB играет ключевую роль в развитии рака кожи, старении и потемнении кожи. Интенсивность излучения зависит от сезона, местоположения и времени суток. Самое значительное количество UVB поражает США в период с 10:00 до 16:00 с апреля по октябрь. Однако лучи UVB могут повреждать кожу круглый год, особенно на больших высотах и на отражающих поверхностях, таких как снег или лед, которые отдают назад до 80% лучей, так что они попадают на кожу дважды. Радует только то, что UVB практически не проникают через стекло.
Защитные меры
Помните, что защищаться от УФ-излучения следует как внутри помещений, так и снаружи. Всегда ищите тень на улице, особенно между 10:00 и 16:00. А поскольку UVA проникает через стекло, подумайте над укреплением тонированной UV-защитной пленки на верхних частях боковых и задних стекол вашего автомобиля, а также на окнах дома и офиса. Такая пленка блокирует до 99,9% УФ-излучения и пропускает до 80% видимого света.
На открытом воздухе одевайте, чтобы ограничить воздействие УФ-излучения, специальную солнцезащитную одежду с UPF (коэффициент защиты от ультрафиолетового излучения). Чем выше значения UPF, тем лучше. Например, рубашка с UPF 30 означает, что только 1/30-я ультрафиолетового излучения Солнца может достичь кожи. Существуют и специальные добавки в средства для стирки, которые в обычных тканях обеспечивают более высокие значения UPF. Не игнорируйте возможность защититься — выбирайте те ткани, у которых лучшая защита от солнечных лучей. Например, яркая или темная блестящая одежда отражает больше УФ-излучения, чем светлые и отбеленные хлопчатобумажные ткани; правда, свободная одежда обеспечивает больший барьер между вашей кожей и солнечными лучами. Наконец, широкополые шляпы и солнцезащитные очки с УФ-защитой помогают защитить чувствительную кожу на лбу, шее и вокруг глаз — именно в этих областях обычно бывают наиболее тяжелые повреждения.
Защитный фактор (SPF) и УФ В-излучение
С появлением современных солнцезащитных кремов появилась традиция измерять их эффективность фактором защиты от солнца, или SPF. Как ни странно, SPF — это не фактор и не мера защиты как таковой.
Эти числа просто указывают, сколько времени потребуется, чтобы UVB-лучи вызвали покраснение кожи при использовании солнцезащитного крема по сравнению с тем, как кожа будет краснеть без применения данного продукта. Например, пользуясь солнцезащитным кремом с SPF 15, человек продлит время безопасного нахождения на солнце в 15 раз по сравнению с пребыванием в аналогичных условиях без солнцезащитного крема. Солнцезащитный крем SPF 15 экранирует 93% солнечных лучей UVB; SPF 30 — 97%; и SPF 50 — до 98%. Крем с SPF 15 или даже выше необходимы для адекватной повседневной защиты кожи в солнечное время года. Для более длительного или интенсивного воздействия солнца, например нахождения на пляже, рекомендуется SPF 30 или выше.
Солнцезащитный компонент
Поскольку UVA и UVB вредны для кожи, то нужна защита от обоих видов лучей. Эффективная защита начинается с SPF от 15 или выше, также важны следующие ингредиенты: stabilized a avobenzone, ecamsule (также известный как Mexoryl TM ), oxybenzone, titanium dioxide, и zinc oxide. На этикетках солнцезащитных средств можно прочесть фразы типа «защищает от нескольких спектров лучей», «с широким спектром защиты» или «защита от UVA/UVB — все это указывает на то, что предусмотрена защита от UVA. Однако такие фразы могут не совсем соответствовать действительности.
В настоящее время 17 активных ингредиентов одобрены FDA (Управлением по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов) для использования в солнцезащитных кремах. Эти фильтры делятся на две широкие категории: химические и физические. Большинство УФ-фильтров — химические, то есть они образуют тонкую защитную пленку на поверхности кожи и поглощают УФ-излучение, прежде чем лучи проникнут в кожу. Физические солнцезащитные средства чаще всего состоят из нерастворимых частиц, отражающих УФ-лучи от кожи. Большинство солнцезащитных кремов содержат смесь химических и физических фильтров.
Солнцезащитные средства, одобренные FDA
Название активного ингредиента / УФ-фильтра
Чем опасно ультрафиолетовое излучение для человека
Организм человека очень часто подвергается ультрафиолетовому облучению. Ультрафиолет (УФ) может быть естественного (солнце) и искусственного происхождения. Последнее сегодня нашло широкое применение в различных отраслях деятельности человека, такие как медицина, косметология, сельское хозяйство, а также могут быть использованы в профилактических, санитарных и гигиенических учреждениях.
В малых дозах ультрафиолетовое излучение (УФИ) проявляет благоприятное действие на организм. Под действием ультрафиолета активизируются многие процессы необходимые для нормального обеспечения жизнедеятельности: обмен веществ, функционирование сердца, вдобавок повышается активность ферментов дыхания, улучшается кровоснабжение, усиливаются процессы окисления, что способствует быстрому выведению токсичных веществ. Благодаря УФИ не только в организме человека, но и животных, птиц происходит выработка витамина D, который необходим для всасывания кальция в кишечнике и обеспечения нормального развития костного скелета. УФ способствует повышению сопротивляемости организма к простудным заболеваниям, снижению утомляемости, увеличению работоспособности [4].
Необходимо помнить, что при длительном воздействии УФ лучей, последнее начинает оказывать пагубное влияние на тело человека. Ультрафиолетовое излучение является физическим мутагенным и канцерогенным фактором [8], также является основным фактором риска для возникновения рака кожи, что приводит к воспалению и иммуносупрессии [7].
По данным ВОЗ ежегодно примерно от двух до трех миллионов человек имеют немеланомные раковые заболевания кожи, около 130 000 человек заболевают злокачественной меланомой и от двенадцати до пятнадцати миллионов человек теряют зрения из-за развития катаракты, из которых 20% связаны с влиянием УФ лучей.
В результате воздействия УФИ меланоциты помимо защитной функции ингибируют в клетках опасные для них свободнорадикальные реакции, обусловленные взаимодействием с прооксидантными ионами металлов, цитотоксическими фармакологическими веществами, свободнорадикальными продуктами перекисного окисления липидов [3].
Содержание меланина играет важную роль, так как при его изменении в органах и тканях может привести к таким патологиям, как болезнь Паркинсона, витилиго, альбинизм и др. [3].
Защитная функция меланинов заключается в поглощении ультрафиолетовых лучей, предотвращая повреждение тканей глубоких слоев кожи [1]. Распространение меланина в клетках кожи указывает на то, что максимальная защита соответствует зоне наибольшей пигментации, прямо пропорциональная зависимость наблюдается за счет высокой концентрации меланина в крупных одиночных гранулах-меланосомах, а с уменьшением диаметра гранул-меланосом соответственно снижается защита. Меланин функционирует, как ловушка активных продуктов облучения, он замедляет перекисное окисление липидов. В результате свободнорадикальные продукты, образующиеся при окислении липидов, инактивируются на меланиновой матрице и не выходят в окружающее пространство. Еще одним механизмом ингибирующего влияния меланосом на перекисное окисление липидов является связывание меланином солей тяжелых металлов, которые обладают прооксидантным эффектом, и фармакологических препаратов. Данная функция является одной из разновидностьи механизмов антиоксидантного действия меланосом.
Ультрафиолет является естественным стимулятором меланоцитов. В итоге под его влиянием на кожу происходит быстрое усиление роста дендритов, выработка меланина, что ведет к его накоплению в клетке, в дальнейшем происходит передача кератиноцитам, которые защищают от вредного воздействия УФ. В результате действия ультрафиолета происходит активация меланогенеза, которая связана с уничтожением тирозиназы, ингибированной глютатионом и пептидазами. Разрушение глютатиона и пептидаз осуществляется лизосомальными ферментами, которые выходят из поврежденных ультрафиолетом соответствующих органелл.
Впоследствии очередной стимуляции меланоцитов ультрафиолетом возникает гиперпигментация кожи, которая зависит от нескольких факторов:
— от увеличения числа функционирующих меланоцитов и пролиферации этих клеток;
— от удлинения отростков клеток и повышения степени их ветвления;
— от активации процесса формирования меланосом, что выражается в увеличении числа меланосом различной стадии зрелости;
— от ускорения синтеза меланина в меланосомах;
— от увеличения размеров меланосомных комплексов;
— возможно, от замедления процесса деградации меланосом кератиноцитами.
Реакция кожи на ультрафиолет и световое облучение представляет воспалительный процесс [6]. Происходит окисление SH-групп в SS-группы с высвобождением меди, которая активирует тирозиназу.
Воспаление, создаваемое воздействием света, учитывается как подготовительная фаза меланогенеза. При этом меланоциты мигрируют в глубокие слои эпидермиса, меланосомы приобретают высокую электронную плотность и образуют гигантские меланосомные комплексы, локализующиеся над верхним полюсом ядер. Под воздействием биологически активных веществ, возникающих в результате воспаления, происходит возрастание митотической активности базальных клеток эпидермиса, скорости их дифференцировки и смещения в верхние слои. В конечном итоге увеличивается толщина эпидермиса, особенно рогового слоя, что является защитной реакцией кожи на действие света. Следовательно, защитная реакция кожи по отношению к ультрафиолетовому облучению не ограничивается только активацией меланоцитов, которые играют в ней ключевую роль, данное взаимодействие основано на достаточно сложных межклеточных взаимодействиях в эпидермисе и дерме и включении воспаления как неспецифической защитной реакции [3].
Ультрафиолетовое излучение и его воздействие на организм человека
Врач-анестезиолог-реаниматолог
отделения анестезиологии и реанимации №2
Кутасевич Т.В.
Основная часть УФ излучения три защитных механизма :
2. Образование урокановой (уроканиновой) кислоты.
Это соединение выделяется с потом человека и, находясь на поверхности кожи способно захватываить кванты УФ, ослабляя, тем самым их действие на кожу человека. Вспомните, как трудно загорать вдали от водоема. Именно пот, с находящейся в нем урокановой кислотой обуславливает этот эффект. Зато, когда человек купается и смывает пот, загар «пристает» гораздо легче и быстрее. Эта кислота часто входит в состав некоторых солнезащитных косметических средств.
3. Ороговение верхнего слоя кожи.
Первоначально УФ-радиация тормозит деление клеток в коже. Немедленно после облучения отмечается прекращение деления клеток. Последующее ускорение деления клеток вызывается потерей лишнего клеточного материала (шелушение). Именно поэтому загорелая кожа на ощупь более груба.
Кожа любого человека отличается своей чувствительностью к действию ультрафиолета. В разных странах мира по-разному осуществляют классификацию типов чувствительности кожи к действию УФ. Для европейской популяции наиболее распространенной является деление на 4 типа кожи. Отличаются типы чувствительности по количеству меланоцитов в коже, а также их способности синтезировать меланин.
I тип. Особо чувствительная светлая кожа. Сюда относится примерно 2% европейцев. Эти индивидуумы почти не загорают. При действии ультрафиолетового излучения быстро образуется покраснение (эритема). Отличаются голубым или зеленым цветом глаз, наличием веснушек, рыжим цветом волос. Сюда же относятся природные блондины. Обратите внимание, в силу определенных особенностей к этой группе следует причислить детей. Это связано с тем, что детей кожа более тонкая и, следовательно, УФ может глубже в нее проникать, нанося гораздо больше повреждений клеточным элементам.
II тип. Чувствительная кожа. В этой группе находится 0примерно 12% европейцев. Люди с данной чувствительностью кожи характеризуются голубым, зелёным или серым цветом глаз, светло-русыми или каштановыми волосами. Загар образуется, но с трудом.
III тип. Нормальная кожа. В европейской популяции их больше всего, около 78 %. У индивидуумов тёмно-русые, каштановые волосы. Глаза серые или светло-карие. Они легко загорают.
IV тип. Нечувствительная кожа. В этой группе 8% европейцев. Люди с этим типом кожи отличаются смуглой кожей, тёмными глазами и темным цветом волос.
Правила «безопасного» загара.
Влияние ультрафиолета на организм человека
Влияние света солнца на человека трудно переоценить – под его действием в организме запускаются важнейшие физиологические и биохимические процессы. Солнечный спектр делится на инфракрасную и видимую части, а также на наиболее биологически активную ультрафиолетовую часть, которая оказывает большое влияние на все живые организмы на нашей планете.
Ультрафиолетовое излучение – это невоспринимаемое человеческим глазом коротковолновая часть солнечного спектра, обладающая электромагнитным характером и фотохимической активностью.
Благодаря своим свойствам ультрафиолет успешно применяют в различных областях человеческой жизни. Широкое использование УФ-излучение получило в медицине, поскольку оно способно менять химическую структуру клеток и тканей, оказывая различное воздействие на человека.
Доля ультрафиолетового излучения
Основной источник ультрафиолетовогоизлучения – солнце; доля ультрафиолета в общем потоке солнечного света непостоянна. Она зависит от:
Несмотря на то, что небесное светило находится далеко от нас и его активность не всегда одинакова, до поверхности Земли доходит достаточное количество ультрафиолета. Но и это только его малая длинноволновая часть. Короткие волны поглощаются атмосферой на расстоянии около 50 км до поверхности нашей планеты.
Ультрафиолетовый диапазон спектра, который доходит до земной поверхности, условно делят по длине волны на:
Действие каждого УФ-диапазона на человеческий организм различно: чем меньше длина волны, тем глубже она проникает через кожные покровы. Этим законом и определяется положительное или негативное влияние ультрафиолетового излучения на организм человека.
УФ-излучение ближнего диапазона наиболее неблагоприятно сказывается на здоровье и несет в себе угрозу возникновения тяжелых заболеваний.
Лучи УФ — С должны рассеиваться в озоновом слое, но из-за плохой экологии доходят до поверхности земли. Ультрафиолетовые лучи диапазона А и В менее опасны, при строгом дозировании, излучение дальнего и среднего диапазона благоприятно воздействует на человеческий организм.
Источники ультрафиолетовых волн
Наиболее значимыми источниками ультрафиолетовых волн, влияющими на организм человека, являются:
Характеристиками любой УФ-лампы являются мощность ее излучения, диапазон спектра волн, тип стекла, срок эксплуатации. От этих параметров зависит, насколько лампа будет полезна или вредна для человека.
Перед облучением ультрафиолетовыми волнами от искусственных источников для лечения или профилактики болезней следует проконсультироваться со специалистом для подбора необходимой и достаточной эритемной дозы, являющейся индивидуальной для каждого человека с учетом типа его кожи, возраста, имеющихся заболеваний.
Следует понимать, что ультрафиолет – это электромагнитное излучение, которое оказывает не только положительное влияние на организм человека.
Бактерицидная ультрафиолетовая лампа, применяемая для загара, принесет существенный вред, а не пользу для организма. Использовать искусственные источники УФ-излучения должен только профессионал, хорошо разбирающийся во всех нюансах подобных приборов.
Положительное влияние ультрафиолетового излучения на организм человека
Ультрафиолетовое излучение широко применяется в области современной медицины – это не удивительно, ведь УФ-лучи производят болеутоляющий, успокаивающий, антирахитический и антиспастический эффекты; под их влиянием положительным происходит:
Благоприятное влияние ультрафиолетовых волн на организм человека выражается также в изменении его иммунобиологической реактивности – способности организма проявлять защитные функции в отношении возбудителей различных заболеваний. Строго дозированное ультрафиолетовое облучение стимулирует выработку антител, благодаря чему повышается сопротивляемость человеческого организма к инфекциям.
Воздействие УФ-лучей на кожу вызывает реакцию – эритему (покраснение). Происходит расширение сосудов, выражающееся гиперемией и отечностью. Образующиеся в коже продукты распада (гистамин и витамин D), поступают в кровь, что и вызывает общие изменения в организме при облучении УФ-волнами.
Степень развития эритемы зависит от:
При избыточном УФ-облучении пораженный участок кожи очень болезнен и отечен, возникает ожог с появлением волдыря и дальнейшим схождением эпителия.
Но ожоги кожных покровов – это далеко не самые серьезные последствия длительного воздействия ультрафиолетового излучения на человека. Неразумное использование УФ-лучей вызывает патологические изменения в организме.
Негативное влияние ультрафиолетового излучения на человека
Несмотря на важную роль в медицине, вред ультрафиолета на здоровье превосходит пользу – большинство людей не способны точно контролировать лечебную дозу ультрафиолета и прибегать своевременно к методам защиты, поэтому нередко происходит его передозировка, отчего возникает следующее негативное влияние:
Чрезмерный загар поражает кожные покровы, глаза и иммунную (защитную) систему. Ощущаемые и видимые последствия избыточного УФ-облучения (ожоги кожи и слизистой оболочки глаз, дерматиты и аллергические реакции) проходят в течение нескольких дней. Ультрафиолетовая радиация накапливается в течение длительного времени и вызывает весьма серьезные заболевания.
Влияние ультрафиолета на кожу человека
Красивый ровный загар – мечта каждого человека, особенно представительниц слабого пола, но следует понимать, что клетки кожи темнеют под влиянием выделяющегося в них красящегося пигмента — меланина с целью защиты от дальнейшего облучения ультрафиолетом. Поэтому загар – это защитная реакция нашей кожи на повреждение ее клеток ультрафиолетовыми лучами. Но он не предохраняет кожные покровы от более серьезного влияния УФ-излучения:
Любой дерматит или явления сенсибилизации кожных покровов под воздействием ультрафиолета являются провоцирующими факторами для развития онкологических заболеваний кожи.
Влияние ультрафиолета на глаза человека
Ультрафиолетовые лучи, в зависимости от глубины проникновения, могут негативно влиять и отражаться на состоянии глаз человека:
Избыток УФ-лучей может привести к различным формам раковых заболеваний глаз и век.
Влияние ультрафиолета на иммунную систему человека
Если дозированное применение УФ-излучения способствует повышению защитных сил организма, то избыточное воздействие ультрафиолета угнетает иммунную систему. Это было доказано в научных исследованиях ученых США на вирусе герпеса. Радиация ультрафиолета меняет активность клеток, отвечающих за иммунитет в организме, они не могут сдерживать размножение вирусов или бактерий, раковых клеток.
Защита от воздействия ультрафиолетового излучения
Чтобы избежать негативных последствий влияния УФ-лучей на кожные покровы, глаза и здоровье, каждому человеку необходима защита от ультрафиолетового излучения. При вынужденном длительном нахождении на солнце или на рабочем месте, подвергающемуся воздействию высоких доз ультрафиолетовых лучей, обязательно нужно выяснить в норме ли индекс УФ-излучения. На предприятиях для этого используется прибор под названием радиометр.
При подсчете индекса на метеорологических станциях учитывается:
УФ-индекс – это индикатор потенциального риска для организма человека в результате влияния на него дозы ультрафиолета. Значение индекса оценивается по шкале от 1 до 11+. Нормой УФ-индекса считается показатель не более 2 единиц.
При высоких значениях индекса (6 – 11+) повышается риск неблагоприятного воздействия на глаза и кожу человека, поэтому необходимо применять защитные меры.
Выполнение несложных правил безопасности позволит снизить вредность УФ-облучения для человека и избежать возникновения болезней, связанных с неблагоприятным влиянием ультрафиолета на его организм.
Противопоказания излучения ультрафиолетом
Следует быть острожными с воздействием ультрафиолетового излучения следующим категориям людей, которым оно противопоказано:
УФ-излучение таким людям противопоказано даже в малых дозах, степень защиты от солнечного света должна быть максимальной.
Влияние ультрафиолетового излучения на человеческий организм и его здоровье нельзя однозначно назвать положительным или отрицательным. Слишком много факторов следует учитывать при его воздействии на человека в разных условиях внешней среды и при излучении от различных источников. Главное, запомнить правило: любое воздействие ультрафиолета на человека должно быть минимальным до консультации со специалистом и строго дозировано согласно рекомендациям врача после осмотра и обследования.
Читайте также:
Влияние кофе на печень
Влияние пчелиного подмора на поджелудочную железу
Влияние пива на поджелудочную железу
Влияние алкоголя на печень и поджелудочную железу
Влияние антибиотиков на поджелудочную железу