Ультрафіолетові промені дають нам вітамін D і гарну засмагу - про це знає будь-який більш-менш освічена людина. Але сонячне світло запускає в організмі людини безліч інших процесів. Знання механізмів дії ультрафіолету на організм дозволить знайти відповіді на цілий ряд питань, якими переймаються любителі сонця. MedAboutMe розбирається, як УФ-промені діють на шкіру і на здоров'я людини?
Ультрафіолетове випромінювання: основні поняття
По довжині хвилі УФ-випромінювання знаходиться між видимим і рентгенівським, в проміжку від 10 до 400 нм. Людина стикається з ультрафіолетовими променями щодня - їх природним джерелом є Сонце. Але УФ-випромінювання становить лише 9% сонячних променів, крім того, частина його втрачається при проходженні через атмосферу:
- UVC-промені (короткохвильовий діапазон), небезпечні для людини, майже повністю фільтруються озоновим шаром;
- UVВ-промені (средневолновой діапазон) - лише 5% доходить до землі;
- UVA-промені (довгохвильової діапазон) - практично повністю проходять крізь атмосферу.
Існують також і штучні джерела УФ: люмінісцентні, лазерні та газорозрядні, які активно використовуються в соляріях і для проведення різних медичних процедур.
Як діють УФ-промені?
Що будь-яка речовина почало змінюватися під дією сонячного світла, необхідно, щоб воно поглинуло енергію у вигляді фотонів. Різні молекули або клітинні компоненти поглинають світло різної довжини хвилі. Речовина або клітка, які грають роль мішені для світла конкретної довжини хвилі, називаються хромофорами. Коли хромофор отримує енергію при опроміненні, в ньому запускаються різні фотохімічні реакції, які призводять до змін речовини або клітини.
У шкірі людини є Хромофор двох типів:
- постійно присутні в шкірі - пігмент меланін, вода, білки, нуклеїнові кислоти, провітамін D3, ліпіди;
- привнесені в шкіру - наприклад, з кров'ю (гемоглобін, пігменти порфірини), в процесі татуювання (фарба), в якості ліків (псоралени) і ін.
UVA-промені проникають в шкіру глибше всього, але при цьому мають мінімальною енергією. UVB-промені досягають лише тих хромофоров, що знаходяться в поверхневих шарах шкіри.
Як утворюється загар?
UVA-промені підвищують активність меланоцитів - клітин, які знаходяться в шкірі і займаються виробленням пігменту меланіну. У шкірі були виявлені спеціальні світлочутливі рецептори, до складу яких входить білок родопсин - такий же, як і в очах. Протягом декількох годин після того, як UVA-промені потрапляють на ці рецептори, запускається синтез меланіну, який потім транспортується з меланоцитів в клітини шкіри - кератиноцити. Саме завдяки меланіну, шкіра темніє і стає "засмаглою".
Здатність УФ-променів запускати синтез і транспорт меланіну використовується при лікуванні вітиліго - захворювання, при якому порушена пігментація окремих ділянок шкіри.
Цікаво, що самі по собі меланоцити розмножуються неспішно. Одну поділку може відбуватися раз на кілька років. Але УФ-промені також стимулюють процес їх розмноження, причому не тільки в тканинах, які піддавалися опроміненню, але і на закритих ділянках шкіри. Яким чином - поки дослідникам невідомо.
Вчені вказують на те, що постійне використання сонцезахисних засобів може призводити до порушення процесів природничої освіти пігменту в шкірі.
Чому люди часто починають хворіти на море?
Жителі центральних і північних регіонів Росії влітку прагнуть на море, щоб погрітися на сонці і отримати заряд здоров'я і бадьорості на всі інші холодні місяці року. Але буквально через 2-3 дня багато хто починає відчувати себе хворими і застудженими, клянуть невидимі інфекції і засмучуються, що примудрилися захворіти прямо під час відпустки.
Насправді, в несподіваному нездужанні винен надлишок ультрафіолету. При масованої ультрафіолетової атаці відбувається фотодеструкція - руйнування білків епідермісу (поверхневого шару шкіри). Утворені продукти розпаду білків зв'язуються з іншими білками шкіри. Це призводить до утворення білків-антигенів, якими починають цікавитися макрофаги шкіри - клітини Лангерганса. Основна роль цього різновиду макрофагів - захист від вірусних атак і видалення зі шкіри підозрілих клітин, які можуть трансформуватися в ракові. В результаті розвивається імунна відповідь організму. Свого піку він досягає через 1-2 дня - і людина відчуває себе хворим.
Втішає те, що паралельно організм запускає процеси стабілізації імунної системи, і досить швидко «хвороба» відступає. Іноді цей перепад самопочуття описують як акліматизацію людини, що потрапила з найхолодніших місць зі зниженою інсоляцією на сонячні пляжі.
Як в шкірі утворюється вітамін D3?
Як було сказано вище, одним з хромофоров - «мішеней» для УФ-променів, є провітамін D3 - речовина 7-дегидрохолестерин, що знаходиться в поверхневих шарах шкіри. Під впливом UVB-променів воно перетворюється на вітамін D3 (холекальциферол). Спеціальний транспортний білок переносить його в нирки і печінку, де він переходить в біологічно активну форму - гормон кальцитріол. Саме останній є ключовим компонентом процесу утворення кісткової тканини і відповідає за засвоєння кальцію і фосфатів.
Якщо людина регулярно буває на сонці, йому немає необхідності приймати вітамін D додатково - організму вистачає того, що утворюється в шкірі під впливом УФ-променів. Але маленьким дітям з їх стрімко зростаючими організмами вітамін D часто призначають додатково - занадто високий витрата кальцію.
У літньому віці також необхідний прийом препаратів кальцію з вітаміном D3. Це пояснюється тим, що до 80-ти років рівень провітаміну D3 в шкірі людини знижується в 3 рази в порівнянні з віком 20 років. Сонячного світла може бути досить, але джерела вітаміну D все одно буде не вистачати.
Уточнимо, що добавки вітаміну D у вигляді препаратів не знижують важливість сонячного світла для літньої людини. Доведено, що у любительок сонячних ванн в період менопаузи ймовірність захворювання на рак ендометрія на 40% нижче, ніж у тих, хто уникає сонця.
Чому сонце небезпечно для здоров'я вагітних?
Спостереження показали, що сонячні ванни на ранніх термінах вагітності можуть негативно позначитися на здоров'ї дитини. У людей зі світлою шкірою опромінення ультрафіолетом призводить до різкого зниження рівня фолієвої кислоти. У здорової людини це може привести до порушення цілого ряду процесів: кровотворення, утворення сперми, поновлення слизової шлунково-кишкового тракту. А у вагітної жінки нестача фолієвої кислоти також впливає на зростання тканин плода.
Це пояснюється тим, що дефіцит фолієвої кислоти під час виношування дитини значно підвищує ймовірність розвитку вроджених дефектів нервової трубки. Тому лікарі не рекомендують занадто активна присутність на сонці жінкам в перші 5 тижнів вагітності. Втім, брак фолієвої кислоти з успіхом ліквідується за допомогою прийому її препаратів.
Чому УФ-промені підвищують ризик розвитку раку?
ДНК в клітинах шкіри є одним з хромофоров - молекул-мішеней для ультрафіолетових променів. Під їх впливом в ланцюжку ДНК утворюються димери - зв'язку між сусідніми підставами. Такі зв'язки є дефектами ДНК, і при спробі списати інформацію з цієї ділянки призводять до помилок. Саме освіта димарів під впливом УФ вважається основною причиною розвитку меланоми - раку шкіри.
Як сонце впливає на психіку?
Під дією ультрафіолетових променів в організмі людини на 7% зростає рівень серотоніну - гормону щастя і неспання днем. При цьому кількість гормону мелатоніну, який відповідає за нічний сон, навпаки, знижується на 28%. Це дозволяє пояснити, чому відвідування солярію приводить людину в радісний настрій.
- Сонячне світло надає тілу гарну засмагу і піднімає настрій.
- Сонячне світло корисний: це захист від дефіциту вітаміну D, який в чималому ступені впливає на здоров'я в будь-якому віці.
- Сонячне світло "струшує" імунну систему, змушуючи її активізуватися. Цим пояснюється і «бактерицидний» ефект УФ-променів.
- Ультрафіолет є фактором ризику для розвитку раку шкіри. Але при грамотному використанні сонцезахисних засобів цей негативний ефект можна звести до мінімуму.