Promieniowanie UV – co to jest? Rodzaje, szkodliwość i wpływ na skórę

Promieniowanie UV – co to jest? 

Promieniowanie UV (ultrafioletowe, nadfioletowe) to promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od 100 do 400 nm (według niektórych źródeł od 10 do 400 nm). Jest krótsze niż promieniowanie widzialne, przez co jest niewidoczne dla człowieka. Naturalnym źródłem tego promieniowania jest słońce (ale też inne gwiazdy), a wraz ze wzrostem temperatury zwiększa się jego natężenie. Ten rodzaj promieniowania wykorzystuje się w niektórych urządzeniach, np. lampach rtęciowych lub kwarcowych (wykorzystywanych w solariach). 

Dzięki swoim właściwościom promieniowanie nadfioletowe jest wykorzystywane w fizykoterapii i sterylizacji, w badaniach mikroskopowych tkanek i komórek oraz w mineralogii (analiza formacji minerałów). Naturalną warstwę ochronną Ziemi przed tym promieniowaniem stanowi górna warstwa atmosfery zawierająca ozon.  

Powstanie dziury ozonowej spowodowało, że szkodliwe promieniowanie przedostaje się do atmosfery, co powoduje zmniejszenie odporności ludzkiego organizmu oraz wiąże się ze zwiększonym ryzykiem rozwoju różnego typu nowotworów (głównie skóry).  

Rodzaje promieniowania UV 

Promieniowanie UV można podzielić na trzy pasma, w zależności od długości fali elektromagnetycznej: 

• UVA – o długości fali 320-400 nm, 
• UVB – o długości fali 280-320 nm, 
• UVC – o długości fali 100-280 nm. 

Im krótsza długość fali, tym większa energia promieniowania.  

Promieniowanie UVA 

Stanowi ok. 9,5% promieniowania słonecznego. Przenika przez chmury, mgłę, wodę, szyby i ubranie, zatem jesteśmy na nie narażeni właściwie przez cały czas.  

Promieniowanie UVA jest emitowane przez słońce w takim samym natężeniu przez cały rok, niezależnie od pogody czy pory roku. 

Ekspozycja na promieniowanie UVA nie daje właściwie żadnych objawów ostrzegawczych (np. rumień, poparzenie), przez co łatwo je „przedawkować”. Dodatkowo potęguje ono niekorzystne efekty biologiczne promieniowania UVB.  

W 80% dociera do skóry właściwej, a w 20% nawet do tkanki łącznej.  

Naturalna opalenizna nie pochłania tego promieniowania, przez co nie stanowi bariery ochronnej. Promieniowanie UVA jest odpowiedzialne za przyspieszone starzenie się skóry (fotostarzenie), gdyż m.in. uszkadza kolagen i elastynę, a także indukuje tworzenie się wolnych rodników. Jednocześnie osłabia i zaburza funkcjonowanie układu odpornościowego oraz odpowiada za reakcje fotoalergiczne i fototoksyczne. 

Fale promieniowania UVA mogą działać także korzystnie, przez co stosowane są w: 

• leczeniu niektórych dolegliwości skóry (np. łuszczycy), 
• stymulacji wytwarzania witaminy D u pacjentów uczulonych na tego typu preparaty, 
• wspomagająco w leczeniu chorób skóry, tj. bielactwie, trądziku, sklerodermii. 

Promieniowanie UVB  

Stanowi ok. 0,5% promieniowania słonecznego i jest promieniowaniem wysokoenergetycznym. Jego nasilenie jest zmienne w ciągu roku, a największe występuje latem między godziną 11:00 a 15:00.  

90% promieniowania pochłaniana jest przez naskórek, a pozostała część dociera do górnej warstwy skóry właściwej.  

Melanocyty w reakcji obronnej skóry wydzielają melaninę, która pochłania część tego promieniowania. Efektem jego działania na skórę jest rumień i opalenizna, a przy nadmiernej ekspozycji na słońce poparzenia. Odpowiada za powstawanie łagodnych i złośliwych nowotworowych zmian skórnych, a także jest czynnikiem indukującym powstawanie zmian pigmentacyjnych oraz podrażnia spojówkę i rogówkę oka. 

Promieniowanie UVC  

Promieniowanie o tej długości fali ma najwyższą energię.  

Teoretycznie jest to najsilniejszy czynnik rakotwórczy skóry, ale jest pochłaniane przez atmosferę ziemską, przez co nie dociera do powierzchni ziemi.  

Tworzenie się dziury ozonowej spowodowało osłabienie warstwy ochronnej i zwiększoną przepuszczalność dla tego promieniowania.  

90% promieniowania UVC dociera do najbardziej zewnętrznej warstwy rogowej skóry. Uszkadza komórkowe DNA i spojówkę oka, a także wywołuje reakcję rumieniową.  

Ten rodzaj promieniowania wykorzystuje się w lampach kwarcowych i bakteriobójczych (szczególnie o długości 253 nm). Wydzielona energia jest tak silna, że uszkadza kwasy nukleinowe i białka drobnoustrojów, dlatego sztuczne promieniowanie UVC wykorzystuje się do wyjaławiania pomieszczeń i wody (np. w szpitalach). 

Wpływ promieniowania UV na ludzką skórę 

Promieniowanie UVA wpływa na proces starzenia się skóry poprzez dysfunkcję bariery ochronnej skóry, stymulację powstawania wolnych rodników (indukowanie stresu oksydacyjnego) i modyfikację DNA komórek skóry, niszczenie nici kolagenu i elastyny oraz naczyń włosowatych (co powoduje zaburzenia w ukrwieniu skóry), a także poprzez wpływ na funkcjonowanie melanocytów.  

Na skutek tych procesów skóra jest przesuszona, szara, matowa, o ziemistym zabarwieniu. Ponadto częściej występują stany zapalne i podrażnienia.  

Obserwowane efekty fotostarzenia: 

• zrogowaciała i pogrubiona skóra; 
• zmniejszenie jędrności, powstawanie głębokich bruzd i zmarszczek oraz spadek gęstości skóry, czego przyczyną jest degradacja kolagenu; 
• elastoza – nagromadzenie się w skórze właściwej nieprawidłowych włókien elastynowych; 
• objawy związane z pękaniem i rozszerzeniem się naczynek włosowatych – występowanie „pajączków”, utrwalenie rumienia i nasilenie objawów trądziku różowatego; 
• przesuszenie skóry, co jest wynikiem uszkodzenia bariery ochronnej i zmniejszenia zdolności naskórka do zatrzymywania wody; 
• zaburzenie funkcji gruczołów łojowych – przede wszystkim w przypadku skóry tłustej i łojotokowej (latem następuje chwilowa poprawa, a jesienią nasilenie wydzielania); 
• powstawanie przebarwień i zmian pigmentacyjnych na skutek zaburzenia pracy melanocytów (piegów, przebarwień, plam soczewicowatych, ostudy). 

Promieniowanie UVB z kolei wywołuje rumień i poparzenia słoneczne. Uszkadzając DNA komórkowe i inicjując stres oksydacyjny, jest czynnikiem odpowiedzialnym za powstawanie łagodnych i złośliwych nowotworów skóry. 

W miastach o dużym natężeniu ruchu, szczególnie w okresie wiosenno-letnim, pod wpływem promieniowania UV ze spalin powstają silnie toksyczne związki – tlen singletowy, nadtlenki, tlenek węgla, tlenki azotu oraz węglowodory aromatyczne.  

Te związki działają szkodliwie na skórę. Powodują m.in. utlenianie lipidów będących podstawowym składnikiem płaszcza hydrolipidowego skóry. 

Promieniowanie UV a ekspozycja na słońce 

Skóra stanowi barierę ochronną organizmu przed promieniowaniem, a wytwarzanie melaniny to jej mechanizm obronny. Należy pamiętać, że promieniowanie UV towarzyszy nam cały rok, niezależnie od pogody czy pory roku.  

Pochmurna pogoda czy szyba nie chronią nas przed szkodliwym promieniowaniem UVA.   

Zatem nie tylko bezpośrednia ekspozycja na słońce szkodzi naszej skórze. Promieniowanie uszkadza także oczy, podrażniając spojówkę i rogówkę. 

Do wytworzenia odpowiedniej ilości witaminy D w organizmie wystarczy krótka, maksymalnie 15-minutowa ekspozycja 15% nieosłoniętej powierzchni skóry każdego dnia. 

Jednocześnie prowadzone są badania dotyczące tego, w jaki sposób słońce wpływa na przebieg chorób autoimmunizacyjnych, takich jak toczeń rumieniowaty układowy, stwardnienie rozsiane, cukrzyca typu 1, reumatoidalne zapalenie stawów, zapalenie skórno-mięśniowe czy łuszczyca. Promieniowanie UV może wywołać lub zaostrzyć objawy niektórych z tych chorób, ale także może zapobiegać powstawaniu innych lub złagodzić ich objawy. Uważa się, że to promieniowanie UVB ma największy wpływ na te procesy.  

Jak chronić się przed promieniowaniem UV? 

Ochrona przed promieniowaniem składa się z kilku elementów. Przede wszystkim należy unikać bezpośredniej ekspozycji na słońce, szczególnie gdy jest ono najsilniejsze, czyli w okresie letnim i w najbardziej newralgicznych godzinach (między 10:00 a 16:00).  Poza tym należy zadbać o odpowiednie nawodnienie oraz osłanianie ciała za pomocą odpowiedniego ubrania i okularów słonecznych z filtrem UV.  

Innym niezwykle ważnym elementem jest stosowanie preparatów ochronnych, które zapewniają barierę na skórze poprzez absorbowanie lub odbijanie promieniowania UV. Kosmetyki powinno się stosować na twarz i ciało 30 minut przed ekspozycją na słońce. Należy je nakładać nawet na części osłonięte ubraniem.  Czynność tę należy powtarzać co dwie godziny.  

Jeśli przebywanie na słońcu jest połączone z kąpielą, należy stosować preparaty wodoodporne.  

Promieniowanie UVB w 50% dociera na głębokość jednego metra wody, natomiast UVA w 70%.  

Preparaty ochronne powinno się stosować nie tylko na plaży i podczas kąpieli słonecznych, ale także w mieście czy podczas jazdy samochodem.  

Promieniowanie słoneczne odbija się od piasku i betonu, a zimą także od śniegu, co potęguje jego działanie.  

Co ważne, dzieci do 3. roku życia należy bezwzględnie chronić przed ekspozycją słoneczną. Ich skóra jest niedojrzała i nie posiada mechanizmów obronnych przed promieniowaniem. Poparzenia skóry w tym okresie zwiększają ryzyko wystąpienia czerniaka i innych nowotworów skóry w wieku dorosłym. 

Ekspozycja skóry na słońce bez zabezpieczenia jest uzależniona od fenotypu i indywidualnej reakcji na słońce i wynosi od 5 do 30 minut. Po tym czasie dochodzi do zaczerwienienia naskórka i poparzeń słonecznych.  

Stosowanie odpowiednich preparatów ochronnych przedłuża czas przebywania na słońcu, zmniejszając ryzyko wystąpienia nieprzyjemnych objawów.  

Na co należy zwrócić uwagę, wybierając kosmetyki ochronne?  

Należy wybierać kosmetyki zawierające filtry UVB i UVA oraz SPF odpowiednio dobrany do skóry. W dostępnych na rynku preparatach ochronnych stosuje się filtry chemiczne i fizyczne. Dla dzieci przeznaczone są produkty z filtrami mineralnymi (fizycznymi), które odbijają promieniowanie, nie ulegają wchłonięciu (pozostają na powierzchni skóry) i nie uczulają. 

SPF (sun protector factor) to międzynarodowy wskaźnik opisujący wysokość ochrony przed promieniowaniem UVB w kosmetykach. Określa on, jak długo można przebywać na słońcu po zastosowaniu preparatu ochronnego, aby nie doszło do poparzenia skóry. 

Metoda wyliczenia: wysokość SPF x indywidualny dla każdego organizmu czas do wystąpienia zaczerwienienia na skórze. 

SPF wylicza się poprzez użycie 2 mg preparatu na 1 cm2 skóry. W praktyce stosujemy go zdecydowanie mniej. Dla przykładu kosmetyki z SPF 15 zatrzymują ok. 93%, a z SPF 30 ok. 98% promieniowania UVB.  

Należy pamiętać, że nie istnieje coś takiego jak całkowity „bloker słońca”, a stosowane kosmetyki nie stanowią 100% ochrony.  

Wybór preparatu ochronnego należy dostosować do karnacji i warunków ekspozycji słonecznej. W kosmetykach wyróżnia się 4 stopnie ochrony: 

• niska – SPF 6 i SPF 10; 
• średnia – SPF 15, SPF 20 i SPF 25; 
• wysoka – SPF 30 i SPF 50; 
• bardzo wysoka – SPF 50+. 

W sezonie letnim większość Polaków potrzebuje wysokiej lub bardzo wysokiej protekcji, a w pozostałym okresie lub przy wyjątkowo ciemnej karnacji średniej ochrony.  

Aż do lat 90. XX wieku nie wiedziano, że to promieniowanie UVA jest odpowiedzialne za starzenie się skóry, a w kosmetykach stosowano jedynie filtry SPF chroniące przed promieniowaniem UVB.  

Nie ma jednego systemu oznaczania filtrów UVA w preparatach ochronnych. Najbardziej wiarygodnym wskaźnikiem wydaje się PPD (Peristent Pigment Darkening). Faktor PPD określa, ile razy zmniejszy się dawka promieniowania UVA absorbowana przez skórę po zastosowaniu kosmetyku. Efekt bada się po 2 do 24 godzin od momentu ekspozycji, kiedy ustabilizuje się nasilenie pigmentacji po naświetlaniu promieniowaniem UVA.  

Zgodnie z normami unijnymi producenci nie mają obowiązku podawania wielkości filtra UVA, natomiast wymagane jest, aby wartość ochrony nie była mniejsza niż 1/3 wartości SPF. 

Promieniowanie słoneczne to jeden z głównych czynników ryzyka nowotworów skóry – raka kolczysto- i podstawnokomórkowego oraz czerniaka. Powstawanie nowotworów skóry jest także w dużej mierze uwarunkowane czynnikami genetycznymi, dlatego należy regularnie badać skórę. Czerniak u osób dorosłych rozwija się częściej jako nowa zmiana, a nie na istniejącym już znamieniu. Dlatego stosowanie preparatów ochronnych na znamiona jest niewystarczające. Według badań kilkukrotne poparzenie skóry w dzieciństwie znacząco zwiększa ryzyko zachorowania na czerniaka w późniejszym wieku. 

Promienie UV są także emitowane przez lampy w solarium.  

Według zaleceń WHO należy całkowicie zrezygnować z korzystania z solariów i innych urządzeń opalających.  

Promieniowanie UV w tych urządzeniach ma natężenie nawet kilkukrotnie wyższe niż słońce. Kilka europejskich krajów wprowadziło zakaz korzystania z solarium dla osób niepełnoletnich. Osoby, które narażone są na promieniowanie nadfioletowe w pracy, powinny stosować odzież ochronną.

Nie jesteśmy w stanie całkowicie ochronić naszego organizmu przed negatywnym wpływem promieniowania UV. Narosło wiele mitów dotyczących stosowania preparatów ochronnych na skórę. Według badań społeczna świadomość dotycząca szkodliwego działania promieniowania nadal jest bardzo niska, a nowotwory skóry to coraz częstsze schorzenia. Należy pamiętać, że do wytworzenia odpowiedniej ilości witaminy D w organizmie wystarczy krótka, maksymalnie 15-minutowa ekspozycja odkrytych przedramion, rąk lub nóg każdego dnia.  Według ostatnich badań naukowych promieniowanie UV wpływa na indukowanie niektórych chorób autoimmunizacyjnych. Jednocześnie ma także pewne zalety – jest wykorzystywane w terapii niektórych chorób skóry. Promienie słoneczne są tak samo ważne dla życia, jak pokarm, woda i odpowiednia dawka witamin czy minerałów, a jego unikanie może być szkodliwe dla zdrowia. Jednak należy zachować umiar, aby cieszyć się zdrowiem i dobrym wyglądem przez lata. 

Przeczytaj również:
Rogowacenie słoneczne – przyczyny, objawy i leczenie