Какова полезная роль ультрафиолетового света проникающего в кожу человека
Ультрафиолетовое излучение и его влияние на организм
Общая характеристика
Наибольшей биологической активностью обладают ультрафиолетовые лучи. В естественных условиях мощным источником ультрафиолетовых лучей является солнце. Однако лишь длинноволновая его часть достигает земной поверхности. Более коротковолновая радиация поглощается атмосферой уже на высоте 30-50 км от поверхности земли.
Наибольшая интенсивность потока ультрафиолетовой радиации наблюдается незадолго до полудня с максимумом в весенние месяцы.
Как уже указывалось, ультрафиолетовые лучи обладают значительной фотохимической активностью, что широко используется в практике. Ультрафиолетовое облучение применяется при синтезе ряда веществ, отбеливании тканей, изготовлении лакированной кожи, светокопировании чертежей, получении витамина D и других производственных процессах.
Важным свойством ультрафиолетовых лучей является их способность вызывать люминесценцию.
При некоторых процессах имеет место воздействие на работающих ультрафиолетовых лучей, например электросварка вольтовой дугой, автогенная резка и сварка, производство радиоламп и ртутных выпрямителей, литье и плавка металлов и некоторых минералов, светокопировка, стерилизация воды и т. д. Этому же воздействию подвергаются медицинский и технический персонал, обслуживающий ртутно-кварцевые лампы.
Ультрафиолетовые лучи обладают способностью изменять химическую структуру тканей и клеток.
Длина волны ультрафиолетового излучения
Биологическая активность ультрафиолетовых лучей различной длины волны неодинакова. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 400 до 315 mμ . оказывают относительно слабое биологическое действие. Лучи с меньшей длиной волны отличаются большей биологической активностью. Ультрафиолетовые лучи длиной 315-280 mμ оказывают сильное кожное и антирахитическое действие. Особенно большой активностью обладает излучение с длиной волн 280-200 mμ . (бактерицидное действие, способность активно воздействовать на тканевые белки и липоиды, а также вызывать гемолиз).
В производственных условиях имеет место воздействие ультрафиолетовых лучей с длиной волны от 36 до 220 mμ ., т. е. обладающих значительной биологической активностью.
В отличие от тепловых лучей, основным свойством которых является развитие гиперемии в участках, подвергшихся облучению, действие на организм ультрафиолетовых лучей представляется значительно более сложным.
Ультрафиолетовые лучи относительно мало проникают через кожу и их биологическое действие связано с развитием многих нейрогуморальных процессов, обусловливающих сложный характер влияния их на организм.
Ультрафиолетовая эритема
В зависимости от интенсивности источника света и содержания в его спектре инфракрасных или ультрафиолетовых лучей изменения со стороны кожи будут неодинаковыми.
Воздействие ультрафиолетовых лучей на кожу вызывает характерную реакцию со стороны сосудов кожи – ультрафиолетовую эритему. Ультрафиолетовая эритема существенно отличается от тепловой эритемы, вызванной инфракрасным облучением.
Обычно при применении инфракрасных лучей выраженных изменений со стороны кожи не наблюдается, так как возникающее чувство жжения и боль препятствуют длительному воздействию этих лучей. Эритема, развивающаяся в результате действия инфракрасных лучей, возникает непосредственно после облучения, является нестойкой, держится недолго (30-60 минут) и носит главным образом гнездный характер. После длительного воздействия инфракрасных лучей появляется бурая пигментация пятнистого вида.
Ультрафиолетовая эритема появляется после облучения вслед за некоторым латентным периодом. Этот период колеблется у разных людей от 2 до 10 часов. Продолжительность латентного периода ультрафиолетовой эритемы находится в известной зависимости от длины волны: эритема от длинноволновых ультрафиолетовых лучей появляется позднее и держится дольше, чем от коротко
Эритема, вызванная ультрафиолетовыми лучами, имеет ярко-красную окраску с резкими границами, точно соответствующими участку облучения. Кожа становится несколько отечной и болезненной. Наибольшего развития эритема достигает через 6-12 часов после появления, держится в течение 3-5 дней и постепенно бледнеет, приобретая коричневый оттенок, причем происходит равномерное и интенсивное потемнение кожи вследствие образования в ней пигмента. В некоторых случаях в период исчезновения эритемы наблюдается небольшое шелушение.
Степень развития эритемы зависит от величины дозы ультрафиолетовых лучей и индивидуальной чувствительности. При прочих равных условиях, чем больше доза ультрафиолетовых лучей, тем интенсивнее воспалительная реакция кожи. Наиболее выраженная эритема вызывается лучами с длинами волн около 290 mμ . При передозировке ультрафиолетового облучения эритема приобретает синюшный оттенок, края эритемы становятся расплывчатыми, облученный участок отечен и болезнен. Интенсивное облучение может вызвать ожог с развитием пузыря.
Чувствительность различных участков кожи к ультрафиолету
Кожные покровы живота, поясницы, боковых поверхностей грудной клетки обладают наибольшей чувствительностью к ультрафиолетовым лучам. Наименее чувствительна кожа кистей рук и лица.
Лица с нежной, слабопигментированной кожей, дети, а также страдающие базедовой болезнью и вегетативной дистонией обладают большей чувствительностью. Повышенная чувствительность кожи к ультрафиолетовым лучам наблюдается весной.
Установлено, что чувствительность кожи к ультрафиолетовым лучам может изменяться в зависимости от физиологического состояния организма. Развитие эритемной реакции зависит в первую очередь от функционального состояния нервной системы.
В ответ на ультрафиолетовое облучение в коже образуется и откладывается пигмент, являющийся продуктом белкового обмена кожи (органическое красящее вещество – меланин).
Длинноволновые ультрафиолетовые лучи вызывают более интенсивный загар, чем коротковолновые. При повторном ультрафиолетовом облучении кожа становится менее восприимчивой к этим лучам. Пигментация кожи развивается нередко и без предварительно видимой эритемы. В пигментированной коже ультрафиолетовые лучи не вызывают фотоэритемы.
Положительное влияние ультрафиолета
Ультрафиолетовые лучи понижают возбудимость чувствительных нервов (болеутоляющее действие) и оказывают также антиспастическое и антирахитическое действие. Под влиянием ультрафиолетовых лучей происходит образование очень важного для фосфорно-кальциевого обмена витамина D (находящийся в коже эргостерин превращается в витамин D). Под воздействием ультрафиолетовых лучей усиливаются окислительные процессы в организме, увеличивается поглощение тканями кислорода и выделение углекислоты, активируются ферменты, улучшается белковый и углеводный обмен. Повышается содержание кальция и фосфатов в крови. Улучшаются кроветворение, регенеративные процессы, кровоснабжение и трофика тканей. Расширяются сосуды кожи, снижается кровяное давление, повышается общий биотонус организма.
Благоприятное действие ультрафиолетовых лучей выражается в изменении иммунобиологической реактивности организма. Облучение стимулирует выработку антител, повышает фагоцитоз, тонизирует ретикулоэндотелиальную систему. Благодаря этому повышается сопротивляемость организма к инфекциям. Важное значение в этом отношении имеет дозировка облучения.
Ряд веществ животного и растительного происхождения (гематопорфирин, хлорофилл и т. д.), некоторые химические препараты (хинин, стрептоцид, сульфидин и т. д.), особенно флуоресцирующие краски (эозин, метиленовая синька и т. д.), обладают свойством повышать чувствительность организма к свету. В промышленности у лиц, работающих с каменноугольной смолой, отмечаются заболевания кожи открытых частей тела (зуд, жжение, краснота), причем эти явления исчезают по ночам. Это связано с фотосенсибилизирующими свойствами содержащегося в каменноугольной смоле акридина. Сенсибилизация имеет место преимущественно в отношении видимых лучей и в меньшей степени в отношении ультрафиолетовых лучей.
Большое практическое значение имеет способность ультрафиолетовых лучей убивать различные бактерии (так называемое бактерицидное действие). Это действие особенно интенсивно выражено у ультрафиолетовых лучей с длинами волн менее (265 – 200 mμ ).
Бактерицидное действие света связано с влиянием на протоплазму бактерий. Доказано, что после ультрафиолетового облучения митогенетическое излучение в клетках и крови повышается.
По современным представлениям, в основе действия света на организм лежит главным образом рефлекторный механизм, хотя большое значение придается и гуморальным факторам. Особенно это относится к действию ультрафиолетовых лучей. Нужно также иметь в виду возможность действия видимых лучей через органы зрения на кору и вегетативные центры.
В развитии эритемы, вызванной светом, существенное значение придается влиянию лучей на рецепторный аппарат кожи. При воздействии ультрафиолетовых лучей в результате распада белков в коже образуются гистамин и гистаминоподобные продукты, которые расширяют кожные сосуды и повышают их проницаемость, что ведет к гиперемии и отечности. Образующиеся в коже при воздействии ультрафиолетовых лучей продукты (гистамин, витамин D и др.) поступают в кровь и вызывают те общие сдвиги в организме, которые имеют место при облучении.
Таким образом, развивающиеся в облученном участке процессы ведут нейрогуморальным путем к развитию общей реакции организма. Эта реакция определяется главным образом состоянием высших регулирующих отделов центральной нервной системы, которое, как известно, может меняться под влиянием различных факторов.
Нельзя говорить о биологическом действие ультрафиолетового облучения вообще, вне зависимости от длины волны. Коротковолновое ультрафиолетовое излучение вызывает денатурацию белковых веществ, длинноволновое – фотолитический распад. Специфическое действие разных участков спектра ультрафиолетового излучения выявляется главным образом в начальной стадии.
Применение ультрафиолетового излучения
Широкое биологическое действие ультрафиолетовых лучей дает возможность в определенных дозах использовать их для профилактических и лечебных целей.
Для ультрафиолетового облучения пользуются солнечным светом, а также искусственными источниками облучения: ртутно-кварцевыми и аргонортутно-кварцевыми лампами. Спектр излучения ртутно-кварцевых ламп характеризуется наличием более коротких ультрафиолетовых лучей, чем в солнечном спектре.
Ультрафиолетовое облучение может быть общим или местным. Дозировка процедур производится по принципу биодоз.
В настоящее время ультрафиолетовое облучение широко используют, прежде всего, для профилактики различных заболеваний. С этой целью ультрафиолетовое облучение применяют для оздоровления окружающей человека внешней среды и изменения его реактивности (в первую очередь – повышения его иммунобиологических свойств).
С помощью специальных бактерицидных ламп может производиться стерилизация воздуха в лечебных учреждениях и жилых помещениях, стерилизация молока, воды и т. д. широко используется ультрафиолетовое облучение для предупреждения рахита, гриппа, в целях общего укрепления организма в лечебных и детских учреждениях, школах, физкультурных залах, фотариях при угольных шахтах, при тренировке спортсменов, для акклиматизации к условиям севера, при работах в горячих цехах (ультрафиолетовое облучение дает больший эффект в сочетании с воздействием инфракрасной радиации).
Ультрафиолетовые лучи особенно широко используются для облучения детей. В первую очередь такое облучение показано, ослабленным, часто болеющим детям, проживающим в северных и средних широтах. При этом улучшается общее состояние детей, сон, нарастает вес, снижается заболеваемость, уменьшается частота катаральных явлений и, длительность заболеваний. Улучшается общее физическое развитие, нормализуется кровь, проницаемость сосудов.
Значительное распространение получило также ультрафиолетовое облучение горнорабочих в фотариях, которые в большом количестве организованы на предприятиях горнорудной промышленности. При систематическом массовом облучении шахтеров, занятых на подземных работах, отмечается улучшение самочувствия, повышение трудоспособности, уменьшение утомляемости, снижение заболеваемости с временной утратой трудоспособности. После облучения шахтеров повышается процентное содержание гемоглобина, появляется моноцитоз, уменьшается число случаев гриппа, снижается заболеваемость опорно-двигательного аппарата, периферической нервной системы, реже наблюдаются гнойничковые заболевания кожи, катары верхних дыхательных путей и ангины, улучшаются показания жизненной емкости, легких.
Применение ультрафиолетового излучения в медицине
Применение ультрафиолетовых лучей с терапевтической целью базируется в основном на противовоспалительном, антиневралгическом и десенсибилизирующем действии этого вида лучистой энергии.
В комплексе с другими лечебными мероприятиями ультрафиолетовое облучение проводится:
1) при лечении рахита;
2) после перенесенных инфекционных заболеваний;
3) при туберкулезных заболеваниях костей, суставов, лимфатических узлов;
4) при фиброзном туберкулезе легких без явлений, указывающих на активацию процесса;
5) при заболеваниях периферической нервной системы, мышц и суставов;
6) при заболеваниях кожи;
7) при ожогах и отморожениях;
8) при гнойных осложнениях ран;
9) при рассасывании инфильтратов;
10) в целях ускорения регенеративных процессов при травмах костей и мягких тканей.
Противопоказаниями к облучению являются:
1) злокачественные новообразования (так как облучение ускоряет их рост);
2) резкое истощение;
3) повышенная функция щитовидной железы;
4) выраженные сердечно-сосудистые заболевания;
5) активный туберкулез легких;
6) заболевания почек;
7) выраженные изменения центральной нервной системы.
Следует помнить, что получение пигментации, особенно в короткий срок, не должно быть целью лечения. В ряде случаев хороший терапевтический эффект наблюдается и при слабой пигментации.
Негативное действие ультрафиолета
Длительное и интенсивное ультрафиолетовое облучение может оказать неблагоприятное влияние на организм и вызвать патологические изменения. При значительном облучении отмечаются быстрая утомляемость, головные боли, сонливость, ухудшение памяти, раздражительность, сердцебиение, понижение аппетита. Чрезмерное облучение может вызвать гиперкальциемию, гемолиз, задержку роста и понижение сопротивляемости инфекциям. При сильном облучении развиваются ожоги и дерматиты (жжение и зуд кожи, диффузная эритема, отечность). При этом отмечается повышение температуры тела, головная боль, разбитость. Ожоги и дерматиты, возникающие под воздействием солнечной радиации, связаны преимущественно с влиянием ультрафиолетовых лучей. У работающих на открытом воздухе под влиянием солнечной радиации могут возникнуть длительно и тяжело протекающие дерматиты. Необходимо помнить о возможности перехода описываемых дерматитов в рак.
В зависимости от глубины проникновения лучей различных участков солнечного спектра могут развиться изменения глаз. Под влиянием инфракрасных и видимых лучей возникает острый ретинит. Хорошо известна так называемая катаракта стеклодувов, развивающаяся в результате длительного поглощения инфракрасных лучей хрусталиком. Помутнение хрусталика происходит медленно, главным образом у рабочих горячих цехов со стажем работы 20-25 лет и больше. В настоящее время профессиональные катаракты в горячих цехах встречаются редко вследствие значительного улучшения условий труда. Роговица и конъюнктива реагируют главным образом на ультрафиолетовые лучи. Эти лучи (особенно с длиной волны менее 320 mμ .) вызывают в ряде случаев заболевание глаз, известное под названием фотоофтальмии или электроофтальмии. Это заболевание наиболее часто встречается у электросварщиков. В таких случаях часто наблюдается острый кератоконъюнктивит, который обычно возникает через 6-8 часов после работы, нередко ночью.
При электроофтальмии отмечается гиперемия и припухание слизистой, блефароспазм, светобоязнь, слезотечение. Часто обнаруживается поражение роговицы. Продолжительность острого периода болезни 1-2 дня. У работающих на открытом воздухе при ярком солнечном освещении широких покрытых снегом пространств фотоофтальмия протекает иногда в виде так называемой снежной слепоты. Лечение фотоофтальмии заключается в пребывании в темноте, применении новокаина и холодных примочек.
Средства защиты от ультрафиолетового излучения
Для защиты глаз от неблагоприятного действия ультрафиолетовых лучей на производствах пользуются щитками или шлемами со специальными темными стеклами, защитными очками, а для защиты остальных частей тела и окружающих лиц – изолирующими ширмами, переносными экранами, спецодеждой.
В бытовых условиях рекомендуется использование солнцезащитных кремов, лосьонов, спреев с высоким фактором защиты, ношение солнцезащитных очков и закрытой одежды из натуральных тканей.
По статистике до 80 % населения знают о вредном воздействии ультрафиолета на кожу, но при этом не предпринимают достаточных мер для ее защиты. В летний сезон отпусков есть необходимость в более активном информировании людей о тех опасностях для здоровья, которые могут причинить ультрафиолетовые лучи, а также в современных методах лечения фотоповреждений кожи.
ВВЕДЕНИЕ
Солнце является источником естественного ультрафиолетового излучения, так же существуют различные виды искуственных источников света, в частности солярий. И те и другие приводят к развитию фотодерматозов, преждевременного фотостарения кожи. Действие ультрафиолетового излучения на организм двояко. С одной стороны, при его недостатке могут возникать заболевания, облучение специальным УФ в необходимых нормах способно: активизировать работу иммунитета; вызвать образование важных сосудорасширяющих соединений (гистамин, например); укрепить кожно-мышечную систему, так же существуют различные виды фототерапии, которые активно используются в дерматологии с терапевтической целью.
УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Ультрафиолетовое (УФ) излучение подразделяют на три спектра: длинноволновые лучи УФА, средневолновые лучи УФБ и коротковолновые лучи УФЦ.
УФА – лучи обладают наименьшей энергией, но при этом наиболее повреждающей силой, проникают в дерму и именно они ответственны за фотостарение и злокачественное перерождение клеток кожи.
УФБ – лучи обладают средней энергией и сильным повреждающим действием, но они не достигают дермы, проникают только в эпидермис и вызывают его утолщение – кератоз.
УФЦ – лучи самые мощные, очень опасные для человека, но практически полностью поглощаются озоновым слоем атмосферы и не достигают земли.
ФОТОТИПЫ КОЖИ
По чувствительности к УФ-лучам различают 6 фототипов кожи (общепризнанная классификация американского дерматолога Томаса Фитцпатрика):
1. кельтский,
2. светлокожий европейский,
3. темнокожий европейский,
4. средиземноморский,
5. индонезийский,
6. африканский.
Люди с 1 – 2 фототипами относятся к меланодефецитному типу, у них синтезируется феомеланин, который является нестабильной формой пигмента, он легко окисляется, и его защитные свойства имеют предел.
Люди с 3 – 4 фототипами относятся к меланокомпетентному типу, которые генетически способны вырабатывать устойчивую форму меланина – эумеланин, который способен обеспечить достаточную защиту от ультрафиолета.
Люди с 5 – 6 фототипами относятся к меланопротекторному типу, они практически никогда не получают солнечные ожоги.
ФОТОПОВРЕЖДЕНИЯ КОЖИ
Фотоповреждения кожи можно разделить на 3 группы:
1. Доброкачественные(фотостарение),
2. Предраковые,
3. Злокачественные изменения.
К доброкачественным изменениям относятся все признаки фотостарения: морщины, дисхромия, себорейный кератоз, снижение тонуса кожи, снижение эластичности кожи.
К предраковым заболеваниям относится актинический кератоз.
к злокачественным фотоповреждениям кожи относятся базально-клеточный рак кожи, плоскоклеточный рак кожи, меланома.
ФОТОСТАРЕНИЕ
Комплекс биологических процессов происходящих под влиянием воздействия длительного УФ-излучения в различных слоях кожи и вызывающих ее дистрофию, называется фотостроением. Степень выраженности которого зависит от кумулятивной дозы УФ-облучения, полученного в течении жизни и фототипа человека. Процессу фотостарения кожи с высоким риском развития новообразований наиболее подвержены люди с 1 – 3 фототипами. Около 50% фотоповреждений кожи накапливается уже к 18-20 годам, но клинически проявляется в более позднем возрасте.
Первые клинические признаки фотостарения появляются на открытых участках, прежде всего на лице, в виде сухости эластоза, преждевременных глубоких морщин. Однако процесс распространяется и быстро прогрессирует.
Этому мужчине 69 лет, но одна половина его лица выглядит намного старше. Мужщина провел 28 лет за рулем грузовика, и сквозь окно солнце чаще воздействовало на левую часть его лица. Разница показывает нам наглядно, как солнце вредит человеческой коже.
СТАДИИ ФОТОСТАРЕНИЯ КОЖИ
Клинически выделяют 4 стадии фотостарения кожи по Глогау:
1. 20 – 30 лет – умеренные нарушения пигментации, минимально выраженные мимические морщины, гиперкератоз отсутствует,
2. 30 – 40 лет – желтоватый оттенок кожи, гиперкератоз, выраженные мимические морщины, немногочисленные лентиго,
3. После 40 лет – статистические морщины, дисхромия, выраженный гиперкератоз, солнечный эластоз,
4. После 60 лет – выраженный солнечный эластоз, множественные лентиго, морщины на все поверхности кожи, множественные очаги гиперкератоза, новообразования кожи.
МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ ФОТОПОВРЕЖДЕНИЯ КОЖИ
На сегодняшний день, для лечения фотоповрждения кожи существует большой арсенал методик, каждая из которых характеризуется своими преимуществами и недостатками. К ним относятся различные химические пилинги, лазерные шлифовки, различные виды фототерапия, инъекционные методики.
ПРОФИЛАКТИКА ФОТОПОВРЕЖДЕНИЯ КОЖИ
Существуют три основных способа защиты кожи от солнечных лучей: сведение до минимума пребывания под солнечными лучами, вплоть до инверсии суточного ритма; ношение одежды, максимально закрывающей кожу; использование фотозащитных наружных средств. Время относительно безопасной инсоляции зависит от многих причин. Светлые поверхности (снег, лед, песок, вода) отражают солнечные лучи и усиливают их действие. Пловцам следует помнить, что в воду на глубину 50 см. проникает от 60% до 85% лучей. С 11 до 15 ч. инсоляция наиболее активна, поэтому время пребывания на открытом воздухе в эти часы должно быть сокращено. В горах доля ультрафиолета по отношению к видимому свету возрастает на 3-5% каждые 300 м.
Защитой от солнечных лучей служит рациональная одежда и химические средства, наносимые на открытые участки кожи. Одежда должна максимально прикрывать кожу (длинные рукава, длинные брюки или длинная юбка), а головной убор закрывать не только голову, но и затылок.
Ультрафиолетовые лучи опасны не только для кожи, но и для глаз. Дети, подростки и люди со светлыми глазами особенно чувствительны к ультрафиолету, так как их глаза пропускают больше света, чем глаза взрослых или темноглазых. Солнцезащитные очки необходимы и летом, и зимой, но некачественные очки хуже, чем их отсутствие. Слишком большое затемнение вызывает широкое раскрытие зрачка, что увеличивает поступление света на хрусталик и внутренние среды глаза. Цвет стекол никак не влияет на защиту от ультрафиолета. Стекла, имеющие более плотное затемнение наверху и уменьшающееся внизу, не гарантируют надежной защиты. В горах, на пляже и в случае длительного нахождения в солнечный день на открытом воздухе целесообразно носить очки с латеральной защитой.
Соединения, обладающие фотозащитными свойствами, выпускаются в виде лосьонов, кремов, молочка, геля и спрея. Они должны отвечать следующим требованиям:
– обладать высокой степенью фотозащиты (Sun Protection Factor, SPF);
– поглощать лучи в широком диапазоне УФ;
– не вызывать аллергической или токсической реакции;
– обладать хорошими косметическими свойствами: легко наноситься на кожу, не оставлять жирных пятен на коже и одежде, быть невидимыми, не иметь запаха и пр.;
– иметь низкую способность проникновения через роговой слой;
– быть фотостабильными соединениями;
– не смываться во время купания.
Безопасность и эффективность УФ-фильтров определяется согласно принятым международным нормативам. До поступления в продажу новые средства должны пройти оценку по многим показателям: тесты на острую и хроническую токсичность, раздражение, сенсибилизацию, фототоксичность, фотосенсибилизацию, тератогенность, канцерогенность, генотоксичность. На основании полученных данных рассчитывается коэффициент безопасности (margin of safety), и только в случае хороших показателей УФ-фильтр может быть разрешен для использования в косметике.
Современное эффективное солнцезащитное средство представляет собой комплексное соединение, состоящее из веществ со свойствами физических экранов, химических фильтров, антиоксидантов, эмолентов, эмульгаторов. Производители фотозащитных средств по степени защиты классифицируют их по 5 категориям:
– низкие 2-6;
– средние 8-12;
– высокие 15-20;
– очень высокие 15-25;
– ультра – свыше 50 SPF.
При SPF 15 и выше задерживается 93% лучей УФ. Более высокие индексы защиты предназначены для использования в условиях повышенной инсоляции или в случае приема лекарств, способных усиливать фоточувствительность кожи.
обязательна консультация со специалистом