Jak promienie słoneczne UVA, UVB i HEVIS wpływają na skórę

Światło słoneczne w umiarkowanych ilościach jest dla nas dobre, ale nadmierna ekspozycja na słońce może uszkodzić skórę, zarówno na jej powierzchni, jak i na poziomie komórkowym. W tym artykule przyjrzymy się różnym rodzajom promieni, które składają się na światło słoneczne, zbadamy ich pozytywny i negatywny wpływ na stan skóry i przedstawimy czynniki, które wpływają na to, w jaki sposób skóra reaguje na słońce.

Światło słoneczne składa się z widma promieni: światła widzialnego, ultrafioletu (UV) oraz światła podczerwonego. Światło jest mierzone w długościach fali, których jednostkami są nanometry (nm) i milimetry (mm). Każdy z promieni światła w widmie ma inną długość fali.

Światło widzialne stanowi około 50% widma światła słonecznego i, jak sama nazwa wskazuje, jest jedyną częścią światła, którą ludzkie oko może wykryć. Ma zakres długości fali od 400 do 760 nm. Część fal tego widma widzialnego w kierunku zakresu niebieskiego/fioletowego (400 nm) ma szczególnie wysoki poziom energii i jest znana jako wysokoenergetyczne światło widzialne (HEVIS) lub HEVL.

Światło ultrafioletowe jest niewidoczne dla ludzkiego oka i występuje w trzech formach: ultrafiolet A (UVA), ultrafiolet B (UVB) i ultrafiolet C (UVC).

Światło UV ma mniejszą długość fali niż światło widzialne. Promienie UVC mają najmniejszą długość fali (między 100 a 290 nm). Są blokowane przez ziemską atmosferę i dlatego nie docierają do skóry. Promienie UVA i UVB mają długość fali od 280 nm do 400 nm, chociaż UVA ma większą długość fali niż UVB. Razem stanowią około 5% promieni słonecznych.

Promienie UVA są mniej intensywne niż UVB, ale jest ich od 30 do 50 razy więcej. Poza tym występują stale, ze względnie równym natężeniem, przez cały dzień i przez cały rok. Jednak promienie UVB zmieniają się w ciągu dnia i są najsilniejsze w południe. Oba rodzaje promieni przechodzą praktycznie bez przeszkód przez chmury i smog.

Promienie podczerwone A i B mają większą długość fali, od 760 nm do 1000 nm (1 mm) i – podobnie jak promienie UV – nie są widoczne dla ludzkiego oka. Stanowią pozostałe 45% światła.

Światło słoneczne może być dla nas korzystne, ale zbyt duża ilość słońca powoduje uszkodzenia skóry. Oparzenia słoneczne, fotostarzenie się (przedwczesne starzenie się skóry spowodowane słońcem), przebarwienia i alergie słoneczne to przykłady znanych uszkodzeń skóry, ale skutki ekspozycji na słońce mogą sięgać jeszcze głębiej, powodując uszkodzenie DNA na poziomie komórkowym.

Promienie UV (zarówno UVA, jak i UVB) są główną przyczyną uszkodzeń skóry spowodowanych słońcem, ale wysokoenergetyczne światło widzialne (HEVIS) może również powodować uszkodzenie komórek skóry. Promienie wpływają na skórę w różny sposób:

Promienie UVB zapewniają skórze energię potrzebną do wytwarzania witaminy D i stymulują produkcję melaniny odpowiedzialnej za opaleniznę. Nie dostają się tak głęboko jak promienie UVA, penetrując tylko najbardziej zewnętrzne warstwy skóry (naskórek). Powodują bardziej bezpośrednie uszkodzenia, takie jak oparzenia słoneczne i mogą powodować tymczasowe zgrubienie skóry. Promienie UVB działają też bezpośrednio na komórkowe DNA i mogą prowadzić do rozwoju chorób skóry, takich jak rogowacenie słoneczne i rak skóry.

Promienie UVB (jak również UVA i HEVIS) mogą też wywoływać przebarwienia.

Promienie UVA przenikają do głębszych warstw skóry (skóry właściwej). Pobudzają produkcję wolnych rodników w skórze, które powodują stres oksydacyjny i mogą prowadzić do pośredniego uszkodzenia DNA (wolne rodniki indukują zmiany w strukturze DNA prowadzące do mutacji lub efektów cytotoksycznych). Promienie UVA są najczęściej związane z takimi skutkami jak:

• Fotostarzenie się (przedwczesne starzenie się skóry spowodowane działaniem słońca).
• Alergie słoneczne takie jak PLE (promienie UVB mogą również wywoływać alergie, ale w mniejszym stopniu).
• Przebarwienia, takie jak plamy posłoneczne (znane również jako plamy starcze).

Podobnie jak UVA, światło HEVIS przenika do głębszych warstw skóry i generuje wolne rodniki, które powodują stres oksydacyjny. Te wolne rodniki są jedną z głównych przyczyn fotostarzenia się skóry. Oddziałują na komórki skóry, wywołując uszkodzenia na poziomie molekularnym oraz organelli komórkowych. Rozkładają kolagen i elastynę, które nadają skórze jędrność i młodzieńczy wygląd. Światło HEVIS jest również związane z hiperpigmentacją (przebarwieniami).

W jaki sposób słońce powoduje stres oksydacyjny? 

Promienie UVA i HEVIS wchodzą w interakcje z komórkami skóry i generują wolne rodniki. Te wolne rodniki są wysoce reaktywnymi cząsteczkami tlenu (są również znane jako ROS – reaktywne formy tlenu) wchodzącymi w reakcje z białkami, węglowodanami i nukleotydami uszkadzając ich strukturę. Organizm wykorzystuje przeciwutleniacze (antyoksydanty), aby neutralizować te potencjalnie szkodliwe wolne rodniki. W sytuacji braku równowagi między produkcją wolnych rodników a zdolnością organizmu do ich neutralizacji, wolne rodniki przeważają i zaczynają uszkadzać struktury komórek w procesie znanym jako stres oksydacyjny.

Powszechnie wiadomo, że światło słoneczne może poprawiać nasz nastrój, a brak światła słonecznego może prowadzić do niedoboru witaminy D i sezonowego zaburzenia afektywnego (SAD). Oba te aspekty mogą być ze sobą połączone.

Pozytywny wpływ promieni słonecznych na skórę: witamina D.

Światło słoneczne jest ważnym źródłem witaminy D, która jest niezbędna do wielu procesów metabolicznych zachodzących w naszym organizmie. Utrzymuje zdrowe kości i może zmniejszać ryzyko depresji.

Pozytywny wpływ promieni słonecznych na skórę: poprawa nastroju

Badania wykazały, że ilość światła słonecznego, która dociera do organizmu danego dnia, bezpośrednio wpływa na szybkość produkcji serotoniny w mózgu. Poziom serotoniny jest wyższy w pogodne dni niż w pochmurne dni. Serotonina jest silną substancją chemiczną (neuromediatorem w mózgu), która kontroluje nasz nastrój i jest związana z radosnymi, pozytywnymi uczuciami.

Osoby przebywające w rejonach ze zmniejszoną ekspozycją na światło słoneczne, (na przykład w miesiącach zimowych na półkuli północnej), mogą odczuwać objawy depresji, trudności z koncentracją, niski poziom energii lub zmęczenie i nadmierną senność. Razem te objawy są klasyfikowane jako sezonowe zaburzenie afektywne (SAD).

Słońce wywiera również pozytywny wpływ na skórę człowieka dotkniętą schorzeniami, takimi jak łuszczyca, trądzik i atopowe zapalenie skóry. W przypadku tych chorób kąpiele słoneczne (oczywiście z zastosowaniem filtra przeciwsłonecznego) mogą działać łagodząco i przeciwzapalnie. Pozytywny wpływ promieni słonecznych na zdrowie człowieka został naukowo udowodniony.

Niestety oprócz pozytywnych aspektów, w postaci poprawy nastroju i udziału w syntezie witaminy D, promienie słoneczne wywierają również negatywny wpływ na organizm człowieka. Udar słoneczny (cieplny) spowodowany zbyt długą i intensywną ekspozycją na słońce jest jednym z przykładów jak promieniowanie słoneczne może negatywnie wpływać na człowieka.  Oto inne z problemów, jakie może powodować nadmierna ekspozycja na słońce.

Negatywny wpływ światła słonecznego na skórę: oparzenia słoneczne

Oparzenia słoneczne są najczęstszą formą uszkodzeń powodowanych przez słońce, a dokładnie przez promienie UVB. Charakteryzują się zaczerwienieniem skóry, która boli i na której mogą pojawić się pęcherze. Objawy te mogą pojawić się nawet po pięciu godzinach po ekspozycji na słońce.

Negatywny wpływ światła słonecznego na skórę: przedwczesne starzenie się

Starzenie się skóry jest oczywiście całkowicie naturalnym procesem, ale gdy skóra starzeje się przedwcześnie, może zbyt szybko zacząć wiotczeć i mogą pojawić się na niej zmarszczki. Uważa się, że nawet 90% przedwczesnego starzenia się skóry jest spowodowane przez słońce¹. Jest to zjawisko nazywane fotostarzeniem się. Bezpośrednie uszkodzenie DNA spowodowane przez promienie UVB odgrywa rolę w fotostarzeniu się skóry, ale jego główną przyczyną jest stres oksydacyjny wywołany przez promienie UVA i światło HEVIS. Wolne rodniki nie tylko powodują zaburzenia metaboliczne w w komórkach skóry, ale także uszkadzają kolagen i elastynę, które są ważne dla utrzymania gładkiej, jędrnej skóry. Tworzą się zmarszczki, skóra traci objętość, a przebarwienia, takie jak plamy posłoneczne (tzw. plamy starcze), pojawiają się na niej przedwcześnie.

Więcej możesz przeczytać w artykule.

¹ Ramos-e-Silva i in., Anti-aging cosmetics: Facts and controversies. Clin Dermatol. 2013 Nov-Dec; 31(6): 750-8.

Negatywny wpływ promieni słonecznych na skórę: przebarwienia

Są spowodowane zwiększoną produkcją melaniny, czyli naturalnego pigmentu, który nadaje naszej skórze kolor. Nadprodukcja melaniny może być wywołana różnymi czynnikami, ale najczęstszym jest nadmierna ekspozycja na słońce. Promienie UVA, UVB i HEVIS są związane z pojawieniem się zaburzeń pigmentacyjnych i mogą przyczyniać się do powstawania takich zmian jak plamy starcze (plamy posłoneczne) i melasma. Przeczytaj więcej w artykule o powodach przebarwień i jak z nimi walczyć.

Negatywny wpływ światła słonecznego na skórę: alergie słoneczne

Badania wskazują, że skłonność do alergii słonecznych jest uwarunkowana genetycznie, a około 80% przypadków jest powodowanych przez promienie UVA. Pod wpływem promieniowania ultrafioletowego typu A dochodzi do powstania lub aktywacji substancji fotouczulającej, czyli przekształcenia substancji chemicznej w alergen. Takim alergenem może być cząsteczka leku  lub substancja wchodząca w skład kosmetyku. Następnie dochodzi do odpowiedzi immunologicznej identycznej jak w przypadku każdej reakcji alergicznej. Skutkiem jest pojawienie się wysypki.

Negatywny wpływ światła słonecznego na skórę: choroby skóry

Promienie UVB, które prowadzą do powstawania oparzeń słonecznych i bezpośrednio uszkadzają komórkowe DNA, mogą w najgorszych przypadkach powodować choroby skóry, takie jak rogowacenie słoneczne (suche, czerwone lub brązowe łuszczące się plamy na skórze, które mogą być bolesne, ale są nieszkodliwe, jeśli są leczone), a także rak skóry.

Lekarze i dermatolodzy coraz częściej ostrzegają przed silną korelacją między słońcem a rakiem skóry. Istnieją trzy główne rodzaje raka skóry:

1. Rak podstawnokomórkowy skóry - jego objawem jest perełkowaty guzek o błyszczącej i gładkiej powierzchni. Guzek taki może się rozrastać odśrodkowo, tworząc większą zmianę. Najczęstszą odmianą tego raka jest postać guzkowa. Tworzy ją spoisty guzek o lśniącej, perłowej powierzchni, często z poszerzonymi naczyniami krwionośnymi. Jego charakterystyczną cechą jest wał otaczający zmianę. Najczęściej zmiana występuje na twarzy, skórze głowy, uszach, dłoniach, ramionach i plecach.
   
   
2. Rak kolczystokomórkowy najczęściej pojawia się u osób w wieku średnim i starszym. Cechuje  go większa złośliwość i szybki wzrost. Ma skłonność do naciekania podłoża (czyli wrastania komórek raka do tkanek położonych pod guzem). Może dawać przerzuty. Punktem wyjścia raka kolczystokomórkowego mogą być stany przedrakowe, zwłaszcza rogowacenie słoneczne i róg skórny. Zmiany zlokalizowane są najczęściej na wardze dolnej, w okolicach nosa, oczodołów, narządów płciowych. Rak może też lokalizować się na powiekach.
   
   
3. Czerniak jest najpoważniejszym rodzajem raka. Pierwszym objawem jest często pojawienie się nowego znamienia barwnikowego tzw. pieprzyka, lub zmiana wyglądu już istniejącego znamienia barwnikowego. Czerniaki najczęściej mają nieregularny kształt, więcej niż jeden kolor w obrębie zmiany oraz różną wielkość. Można je znaleźć w dowolnym miejscu na ciele, ale najczęstsze miejsca, w których się pojawiają to plecy, nogi, ramiona i twarz.

Czynniki zewnętrzne wpływające na reakcję skóry na słońce.

Nasze położenie geograficzne, pora roku, klimat i pora dnia mają wpływ na intensywność promieni słonecznych. To, ile czasu spędzamy na słońcu, oraz sposób, w jaki chronimy przed nim naszą skórę, ma niebagatelny wpływ na jej zdrowie.

Różne rodzaje skóry różnie reagują na słońce:

• Koloryt skóry: jasna karnacja skóry może być bardziej podatna na oparzenia słoneczne, natomiast ciemniejsza karnacja jest często bardziej podatna na przebarwienia.
• Wiek: Skóra dziecka i skóra osoby w starszym wieku jest cieńsza i bardziej delikatna niż skóra osoby dorosłej i jest szczególnie wrażliwa na uszkodzenia słoneczne.
• Miejsce: Niektóre obszary skóry –  takie jak twarz, szyja, dekolt, ramiona i dłonie – są bardziej narażone na działanie promieni słonecznych niż inne części ciała. 
• Typ skóry: Skóra tłusta i trądzikowa ma inne potrzeby w zakresie ochrony przeciwsłonecznej niż skóra sucha. 
• Choroby i dolegliwości: Słońce może wywoływać alergie słoneczne. Osoby przyjmujące pewne leki, a także osoby, które niedawno miały wykonany peeling chemiczny lub zabieg laserowy stwierdzają, że ich skóra jest bardziej wrażliwa na słońce.

Wiemy już jak słońce wpływa na skórę. Oto kilka wskazówek, jak się skutecznie ochronić przed negatywnym wpływem promieni słonecznych na skórę. Ochrona przeciwsłoneczna składa się z kilku elementów. Najważniejszym z nich jest stosowanie kremu z filtrem przeciwsłonecznym, niezależnie od pory dnia i roku. Pamiętajmy, aby krem z filtrem SPF nakładać na 30 minut przed wyjściem z domu i o jego reaplikacji w ciągu dnia. Ważne również, aby kosmetyk z którego korzystamy nie był przeterminowany, np. z poprzedniego sezonu. Unikanie najsilniejszego słońca i przebywanie na nim przez rozsądny czas, osłanianie się od słońca kapeluszem, szalem oraz noszenie okularów przeciwsłonecznych  z ochronną powłoką anty-UV również ograniczy negatywny wpływ promieni UV na skórę.