Материалы портала предназначены исключительно для врачей и специалистов клиник
Закрыть
facebook youtube instagram
Вход
instagram youtube facebook

Влияние ультрафиолетового излучения на кожу

Земля постоянно подвергается солнечному воздействию, что необходимо для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Испускаемое излучение включает видимый, инфракрасный (ИК) и ультрафиолетовый (УФ) свет.

Самая сильная радиация достигает Земли в летние месяцы, с 10:00 до 17:00, когда лучи падают перпендикулярно. Чем больше высота над уровнем моря, тем тоньше атмосфера и тем меньше поглощается количество УФ-лучей. Доказано, что интенсивность излучения увеличивается на 4 % за каждые 300 м. Снег отражает примерно 90 % УФ-излучения, что намного больше, чем любой другой сыпучий материал, например песок (примерно 15–30 %). Солнечные лучи могут пройти через воду на глубину примерно 1 м. Вода также сильно отражает УФ-лучи.

Другой физический фактор, влияющий на интенсивность излучения – загрязнение. Загрязнение воздуха ухудшает озоновый слой и последствия образования озоновой дыры, приводящие к увеличению излучения, поступающего на землю и открытые участки кожи.

УФ-излучение – одно из самых важных факторов окружающей среды, влияющих на организм человека.

В 1801 году немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер обнаружил, что хлорид серебра, разлагающийся под действием света, быстрее распадается под действием невидимого излучения за пределами фиолетовой области спектра. Хлорид серебра белого цвета в течение нескольких минут темнеет на свету. Разные участки спектра по-разному влияют на скорость потемнения. Быстрее всего это происходит перед фиолетовой областью спектра.

Тогда многие ученые, включая Риттера, пришли к соглашению, что свет состоит из трех отдельных компонентов:

  • окислительного или теплового (ИК) компонента,

  • осветительного компонента (видимого света),

  • восстановительного УФ-компонента.

Было доказано, что у данного излучения невидимый спектр с длиной волны короче видимого света (390–700 нм) и длиннее рентгеновских лучей (0,01–10 нм). Из-за различных биологических эффектов УФ-излучения существует разделение на три основных направления:

  • УФ-A – диапазон длин волн от 320 до 400 нм,

  • УФ-В – диапазон длин волн от 280 до 320 нм,

  • УФ-C – диапазон длин волн 100 и 280 нм

Самое опасное ультрафиолетовое излучение – это УФ-C, так как оно почти полностью поглощается озоновым слоем. УФ-C имеет самую короткую длину волны, самую высокую энергию, обладает сильными мутагенными свойствами и может вызывать активную гиперемию. Также обладает бактериостатическим и бактерицидным действием (особенно при длине волны 254 нм) и применяется в бактерицидных лампах.

УФ-В излучение, составляющее примерно от 5 до 10 % всего спектра УФ-излучения, достигая поверхности земли, характеризуется относительно высокой энергией и является индуктором сильной эритемы. Обладая наиболее важными биологическими эффектами (например, солнечные ожоги, пигментация, синтез витамина D3, иммуносупрессия и канцерогенез), УФ-В поглощается хромофорами в роговом слое кожи.

УФ-B напрямую повреждает цепь ДНК, в результате чего в образовании димеров пиримидина нарушаются механизмы репарации, что приводит к мутациям. Реакции, вызванные УФ-излучением, являются немедленными, что приводит к высвобождению медиаторов воспаления (например, гистамина, серотонина и простагландинов), что приводит к расширению капилляров и развитию эритемы и отека. Этот спектр лучей легко проникает сквозь воду и кварцевое стекло. Однако эти лучи фильтруются сквозь облака и оконные стекла. Наибольшая интенсивность луча достигается летом, с 10 до 17 часов.

УФ-А излучение делится на два диапазона:

  • УФ-A1 (диапазон длин волн 315–400 нм)

  • УФ-A2 (диапазон длин волн 340–380 нм)

УФ-A1 относится к категории УФ-излучения с самой низкой энергией. Хоть это излучение и составляет до 95 % от общего количества УФ-излучения и минимально ослабляется озоновым слоем, лучи достигают Земли круглый год и, несмотря на слабую энергию, проникают через облака и оконные стекла. Интенсивность не зависит от времени дня или года. Несмотря на меньшую индукцию эритемы, УФ-A1 стимулируют выработку пигмента в гораздо большей степени, чем другие виды излучения. Оно проникает в более глубокие слои дермы, нарушая нормальное функционирование клеток, влияя на кровеносные сосуды и коллагеновые волокна. Лучи УФ-A имеют косвенное воздействие на клеточную ДНК за счет образования активных форм кислорода. Это так называемые отложенные реакции, связанные с разрушающим действием свободных радикалов на структуру белков и нуклеиновых кислот. Такие изменения в структуре коллагена и эластина приводят к преждевременному старению кожи. УФ-А излучение играет важную роль в фототоксических и фотоаллергических реакциях, приводит к иммуносупрессии и фотоканцерогенезу. УФ-A2 – это переходный диапазон УФ-излучения, который можно использовать для обнаружения биологических эффектов как УФ-A, так и УФ-B излучения.

В умеренных количествах УФ-лучи способствуют положительным реакциям за счет снижения стресса, увеличения умственной активности и активации синтеза витамина D3, в то же время, присутствуют положительные эффекты при течении различных дерматологических заболеваний, таких как атопический дерматит или псориаз, это свойство положено в основу использования фототерапии как метода терапии.

Негативное воздействие УФ-излучения на организм может носить острый (немедленный) характер и проявляться в виде сильной эритемы. Следует отметить, что солнечные лучи могут вызывать немедленные реакции у людей, страдающих фотодерматозами. Фотодерматозы – это группа заболеваний, обостряющих реакции гиперчувствительности к ультрафиолету. Частота этих дерматозов растет весной, когда интенсивность естественного солнечного света увеличивается. Самым распространенным идиопатическим приобретенным фотодерматозом является полиморфная световая сыпь.

Фототоксические и фотоаллергические реакции зависят от внешних факторов. Реакции фототоксичности возникают преимущественно под воздействием веществ, усиливающих воздействие УФ-лучей на коже, в основном УФ-A лучей. Такими факторами являются обычно вещества растительного происхождения, лекарства или химические вещества, используемые наружно или перорально, например псоларены, сульфаниламиды, тетрациклины, фуранокумарины или красители.

В отличие от фототоксических реакций, фотоаллергии инициируются следующим образом: специфические иммунологические реакции, вызванные сочетанием УФ-лучей и экзогенных фотосенсибилизирующих веществ. Доказан дозозависимый эффект от фотосенсибилизирующего вещества. Проявление происходит в среднем через 24–48 часов после УФ-А воздействия. Клинически это могут быть высыпания по типу экзематозных, зуд или жжение, которые могут перерасти в стойкую гиперчувствительность к солнечному свету. Фотоаллергические вещества могут быть производными салицилатов, нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП), ароматизаторы и даже составляющие солнцезащитных кремов.

Основными хроническими побочными реакциями УФ-излучения являются радиация и фотостарение. Продолжительное воздействие УФ-лучей вызывает образование видимых изменений кожи за счет ухудшения структуры и функций кожи. Все эти изменения считаются преждевременными, вызывают старение кожи или фотостарение. Клиническая картина фотостарения кожи представляет собой сухость, гиперкератоз, гиперпигментацию, телеангиэктазии, потерю эластичности эпидермиса и, как следствие, образование морщин.

Клинически выделяют 4 стадии фотостарения кожи по Глогау:

  • 20–30 лет – умеренные нарушения пигментации, минимально выраженные мимические морщины, гиперкератоз отсутствует

  • 30–40 лет – желтоватый оттенок кожи, гиперкератоз, выраженные мимические морщины, немногочисленные лентиго

  • После 40 лет – статистические морщины, дисхромия, выраженный гиперкератоз, солнечный эластоз

  • После 60 лет – выраженный солнечный эластоз, множественные лентиго, морщины на все поверхности кожи, множественные очаги гиперкератоза, новообразования кожи.

Формирование этих изменений вносят как УФ-A, так и лучи с более короткой длиной волны (УФ-B). УФ-B излучение вызывает повреждение липидного барьера и структурные изменения внутри клеток Лангерганса. УФ-A, хотя в значительной степени ответственен за повреждение соединительной ткани, усиливает действие УФ-В на эпидермис. Ослабление соединительной ткани и изменения в микроциркуляции кожи могут вызывать необратимое расширение кровеносных сосудов, что проявляется в виде телеангиэктазий. Как и в случае физиологического старения, когда наблюдается уменьшение содержания коллагена в коже, УФ-излучение стимулирует металлопротеиназы, которые способствуют распаду коллагена.

Наиболее характерным для процесса фотостарения является накопление аномальных эластиновых масс, т. е. эластоз. Сначала происходит гиперплазия и утолщение эластических волокон, впоследствии эти волокна формируются в скрученную и разветвленную компактную массу. Также особенностью фотостарения является неравномерная стимуляция меланоцитов, которая чаще всего приводит к появлению веснушек и лентиго. На фотостарение влияет не только УФ-излучение (например, УФ-A), а также инфракрасное в спектральном диапазоне A (ИК-A). ИК-А обладает способностью глубоко проникать в подкожную ткань, вызывая мутации в митохондриальной ДНК, а также стимулирует образование свободных радикалов. Местное применение антиоксидантов, таких как экстракт виноградных косточек, убихинон, витамины С и Е, обладают ингибирующим действием на окислительный стресс, возникающий в результате ИК-воздействия.

Таким образом, дозированное УФ-излучение оказывает позитивное воздействие на организм в целом и в то же время чрезмерное его действие оказывает негативное влияние на различные органы и системы человека. Необходимо знать основные различия УФ-лучей А и В, что собой представляют фотостарение и кератогенез, иметь представление о возможных вариантах взаимодействия УФ с лекарственными препаратами, а также современные принципы фотопротекции и гелиотерапии.