Jak promieniowanie UV wpływa na skórę?

Dowiedz się, jak unikać negatywnych skutków promieniowania UV i zapobiegać fotostarzeniu skóry. Co wspólnego mają z tym mitochondria?

Sezon letnich urlopów zdecydowanie kojarzy się z odpoczynkiem, relaksem, zwiedzaniem, a także z opalenizną. Chociaż o promieniowaniu słonecznym myślimy najczęściej latem, towarzyszy nam ono przez cały rok. Ważne jest poznanie korzyści, ale także ryzyka płynącego z ekspozycji słonecznej, aby móc z niej bezpiecznie korzystać.

Czym jest promieniowanie ultrafioletowe?

Promieniowanie ultrafioletowe, nazywane także UV (ang. ultraviolet) jest rodzajem niewidzialnego promieniowania elektromagnetycznego w zakresie fal 100-400 nm, emitowanym przez słońce. W zależności od długości fali, wyróżnia się jego trzy rodzaje: UVA, UVB oraz UVC. Każde z nich charakteryzuje się nieco innymi właściwościami oraz sposobem oddziaływania na organizm człowieka. 

Rodzaje promieniowania UV

Promieniowanie UVA

Długość fali promieniowania UVA mieści się w zakresie 320-400 nm. Jest to najdłuższy rodzaj fali, który przenika przez atmosferę, warstwę ozonową, a także przez chmury i szyby. UVA odpowiada za pojawienie się opalenizny na skórze, jednak przyczynia się niestety do aktywacji procesów fotostarzenia, pojawienia się zmarszczek i wiotkości skóry.

Promieniowanie UVB

Ten rodzaj mieści się w zakresie długości fali 280-320 nm. UVB również przenika przez atmosferę i dociera do skóry właściwej. Wywołuje rumień podczas opalania,  oparzenia słoneczne i zmiany pigmentacyjne (piegi, przebarwienia). Dłuższa ekspozycja skóry na UVB zwiększa ryzyko uszkodzeń DNA, białek, mitochondriów i błon komórek oraz  rozwoju procesów nowotworowych na poziomie komórkowym.

Promieniowanie UVC

Jest to rodzaj o najkrótszym zakresie długości fali 100-280 nm. Większość UVC zostaje pochłonięta przez atmosferę i nie dociera do powierzchni Ziemi. Dotychczas uważano, że nie ma ono wpływu na organizm ludzki. W związku z powiększającą się dziurą ozonową i mniejszą ochroną przed UVC obserwuje się jednak, że może ono odpowiadać za silny rumień skóry i uszkodzenia DNA.

Skutki promieniowania UV na poziomie komórkowym

Intensywność przenikania UV przez skórę zależy od kilku czynników: długości fali promieni ultrafioletowych, natężenia źródła światła, czasu naświetlania, a także kondycji skóry. UVA ze względu na większą długość fali, może przenikać do warstwy skóry właściwej, natomiast UVB do poziomu naskórka. Najczęściej pierwszym objawem opalania jest rumień fotochemiczny. Pojawia się  on po okresie utajenia na powierzchni opalania skóry. W zależności od stopnia odczynu przybiera barwę od jasno różowej do czerwonej. Przy intensywnym rumieniu może występować złuszczanie wierzchnich warstw skóry. Po ustąpieniu rumienia skóra przybiera ciemniejszy odcień opalenizny. Oprócz zmian wizualnych, promienie słoneczne wywołują szereg reakcji biochemicznych na poziomie komórkowym.

Melanogeneza

Pożądana przez wielu piękna opalenizna powstaje poprzez pobudzenie melanocytów do produkcji melaniny. W obecności aminokwasu-tyrozyny, komórki barwnikowe skóry zaczynają wytwarzać zwiększone ilości melaniny, która następnie jest transportowana do zewnętrznie położonych warstw skóry. Z fizjologicznego punktu widzenia, melanina pełni funkcję ochronną, zmniejszając szkodliwy wpływ UV na głębiej położone struktury skóry: absorbuje, pochłania i oddaje energię z promieni UV w postaci ciepła. Wizualnie, melanina pozwala cieszyć się ciemniejszym, brązowym odcieniem skóry.

Synteza witaminy D3

Pozytywnym aspektem działania promieniowania ultrafioletowego jest naturalna synteza witaminy D3 w skórze. W warstwie podstawnej i kolczystej naskórka znajduje się 7-dehydrocholesterol, nazywany prowitaminą D3. Pod wpływem UVB, na drodze szeregu reakcji biochemicznych, zostaje on przekształcony w cholekalcyferol – witaminę D3. Szacuje się, że w miesiącach letnich przezskórna synteza pokrywa większość zapotrzebowania organizmu na witaminę D3, pod warunkiem codziennej 15-minutowej ekspozycji na światło słoneczne. 

Działanie na mitochondria

Poprzez ekspozycję na słońce, UV działa pośrednio na mitochondria komórek skóry. W badaniach wykazano, że długotrwałe narażenie skóry na promieniowanie słoneczne skutkuje zwiększoną produkcją wolnych rodników w komórkach. Reaktywne formy tlenu przyczyniają się do aktywacji procesów delecji na poziomie mitochondrialnego DNA, czyli utraty fragmentu łańcucha DNA. Szacuje się, że liczba mutacji mtDNA jest dziesięciokrotnie większa w skórze dotkniętej ekspozycją na słońce, niż w skórze chronionej przed promieniami UV.

Stres oksydacyjny i wolne rodniki

Melanina, naturalny barwnik skóry chroniący przed toksycznym wpływem promieni UV, posiada ograniczoną pojemność energetyczną. Po jej przekroczeniu, melanina zaczyna pochłaniać nadmierne ilości energii, stając się źródłem wolnych rodników. W efekcie, na skórze zaczynają się pojawiać zmiany barwnikowe, popularnie nazywane pieprzykami. Nadprodukcja reaktywnych form tlenu i stres oksydacyjny mogą aktywować agresywne procesy podziału komórek, prowadzące do rozwoju stanów nowotworowych oraz przyczyniać się do szybszego fotostarzenia skóry, aktywując enzymy odpowiedzialne za rozkład elastyny i kolagenu. Dlatego niezwykle ważne jest, aby regularnie sprawdzać wszystkie znamiona i kontrolować pojawianie się nowych.

Wpływ promieniowania UV na skórę

Jednoznaczne określenie uniwersalnych bezpiecznych dawek promieniowania UV jest trudne z uwagi na wiele czynników, od których zależy szybkość pojawienia się reakcji obronnej na skórze. Największe znaczenie mają: pora roku, długość opalania, intensywność UV, szerokość geograficzna, powierzchnia odbicia światła oraz zachmurzenie. Bardzo ważna jest również karnacja i kondycja skóry. W skali Fitzpatricka, kwalifikującej typy skóry na podstawie reakcji na słońce, wyróżniono 6 podtypów. Osoby z fototypami I i II, o bardzo jasnym i jasnym odcieniu skóry, są najbardziej narażone na negatywny wpływ i nawet krótki kontakt z UV może skończyć się poparzeniem słonecznym. Ciemniejszy fototyp III charakteryzuje się zaczerwienieniem po ekspozycji słonecznej, opala się po lekkim oparzeniu. Fototypy IV (skóra jasnobrązowa), V (skóra brązowa) oraz VI (skóra ciemnobrązowa) są najbardziej odporne na działanie słońca, a także opalają się najintensywniej. Rumień szybciej pojawia się na skórze nie tylko jasnej, ale także suchej, uszkodzonej i odwodnionej. Warto obserwować, jak nasza skóra reaguje na opalanie i zapewnić sobie odpowiednią ochronę.

Fotostarzenie skóry

Procesy starzenia się skóry są wynikiem naturalnych fizjologicznych zmian, zachodzących wraz z wiekiem pod wpływem czynników środowiskowych, predyspozycji genetycznych oraz cech indywidualnych. Szacuje się, że promieniowanie UV odpowiada za około 80% ogólnych oznak starzenia się skóry. Początkowo fotostarzenie się skóry objawia się pojedynczymi zmarszczkami i niewielkimi przebarwieniami. Następnie, w kącikach oczu i ust pojawiają się zmarszczki mimiczne i zmiany pigmentacyjne, występuje rogowacenie okołomieszkowe. W zaawansowanym stadium fotostarzenia skóra przybiera charakterystyczny żółtawy odcień, występują bruzdy i głębokie zmarszczki, skóra traci elastyczność, pojawiają się zmiany przerostowe oraz trwale rozszerzone naczynka krwionośne – teleangiektazje. Na poziomie komórkowym następuje zmniejszenie wydajności funkcjonowania układu immunologicznego skóry. Wtedy też najczęściej rozwijają się zmiany nowotworowe skóry: rak podstawno- lub kolczystokomórkowy oraz czerniak. Chociaż promieniowanie UV nie jest jedynym czynnikiem ryzyka wystąpienia nowotworów, obserwuje się znaczący związek między odsetkiem zachorowań a narażeniem na ekspozycję słoneczną.

Słońce – za i przeciw

Mówiąc o UV najczęściej wspomina się o negatywnych aspektach jego działania. Należy jednak zaznaczyć, że w bezpiecznej dawce słońce wywiera korzystny wpływ na organizm człowieka. Przede wszystkim, umożliwia przezskórną syntezę witaminy D3, odpowiadającej m.in za prawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego, mięśniowego i kostnego. Poranna i około południowa ekspozycja na światło słoneczne pomaga uregulować funkcjonowanie naturalnego zegara biologicznego, odpowiedzialnego za rytm okołodobowy organizmu. U wielu osób przebywanie na słońcu pozwala na poprawę nastroju i ogólnego samopoczucia. Niewątpliwie, dla miłośników słońca zaletą promieniowania UVA i UVB jest także opalenizna.

Zbyt częsta i intensywna ekspozycja na promienie słoneczne może mieć negatywny wpływ na skórę. Jako pierwsze pojawiają się oparzenia słoneczne, rumień, pęcherze i pieczenie skóry. W wyniku działania długofalowego dochodzi do fotostarzenia skóry, nadprodukcji wolnych rodników, uszkodzeń komórkowych (w tym mitochondrialnych), pojawienia się przebarwień i zmarszczek, spadku elastyczności skóry. UV jest odpowiedzialne za powstawanie łagodnych i złośliwych nowotworowych zmian skórnych, w tym czerniaka. Korzystając ze słońca warto pamiętać zarówno o zaletach, jak i zagrożeniach płynących z działania promieniowania UV.

Ochrona przeciwsłoneczna skóry – kosmetyki 

Wskaźnik ochrony przed słońcem (ang. Sun Protection Factor) jest to współczynnik wykorzystywany w produkcji kosmetyków do opalania i chroniących przed słońcem. Określa on, o ile dłużej, po zastosowaniu danej wartości filtra, możemy bezpiecznie przebywać na słońcu, do momentu wystąpienia oparzenia. Przykładowo, jeśli rumień pojawia się na czystej skórze po 10 minutach ekspozycji na słońce, po zastosowaniu kremu z filtrem SPF 20 bezpieczny czas opalania wydłuży się o 20 razy.

Filtry UV dzieli się na filtry niskiej (SPF 6, SPF 10), średniej (SPF 15, SPF 20, SPF 25), wysokiej (SPF 30, SPF 50) i bardzo wysokiej ochrony (SPF 50+). Pod względem kosmetycznym, wyróżnia się filtry fizyczne, chemiczne i mieszane. W filtrach fizycznych wykorzystuje się głównie pigmenty (np. tlenek cynku, dwutlenek tytanu), które nałożone na skórę, odbijają promieniowanie słoneczne. Filtry chemiczne działają na zasadzie pochłaniania promieni UV, przeciwdziałając negatywnym skutkom działania słońca na skórę (np. oktokrylen, trisiloksan). Skutecznym rozwiązaniem jest także użycie filtrów mieszanych, które łączą składniki fizyczne i chemiczne w jednym preparacie. 

Przemysł kosmetyczny oferuje kremy przeciwsłoneczne, które oprócz filtrów SPF zawierają dodatkowo naturalne przeciwutleniacze, takie jak witaminy C i E, polifenole czy sylimarynę. Witaminy C i E niwelują wolne rodniki i chronią przed oparzeniami. Polifenole zielonej herbaty działają przeciwzapalnie dzięki wysokiej zawartości antyoksydantów, zaś sylimaryna hamuje utlenianie lipidów w skórze. Dzięki połączeniu filtrów SPF z naturalnymi substancjami kosmetyk jest w stanie jeszcze lepiej chronić skórę przed promieniowaniem UV.

Rodzaj filtra należy dobrać odpowiednio do karnacji, warunków atmosferycznych i długości ekspozycji na słońce. W okresie letnim osoby o jasnej karnacji powinny stosować wysoką i bardzo wysoką ochronę. Przy dłuższym pobycie na słońcu wskazana jest ponowna aplikacja kremu ochronnego co 2 godziny. Co ważne, ochronę SPF należy stosować nie tylko latem, ale przez cały rok, dostosowując filtr do aktualnych warunków.

Bezpieczeństwo stosowania filtrów SPF

Kosmetyki z filtrami SPF są uważane za bezpieczne. Zgodnie z zasadami dobrej praktyki produkcyjnej, każdy kosmetyk przed wprowadzeniem na rynek powinien przejść szereg badań i testów, potwierdzających bezpieczeństwo jego stosowania. Randomizowane badania na 24-osobowej grupie pacjentów wykazały, że niektóre z filtrów chemicznych mogą wchłaniać się ogólnoustrojowo i przenikać do krwi. W badaniach in vitro udowodniono, że te fizyczne przenikają jedynie do warstwy rogowej naskórka.

Co ciekawe, skuteczność kremu SPF może różnić się w zależności od typu skóry i populacji. Udowodniono, że stosowanie kremów przeciwsłonecznych działa korzystnie w profilaktyce przeciwnowotworowej skóry u osób o jasnej karnacji. Działanie ochronne filtrów SPF w populacji ciemnoskórej wywołuje dyskusje, ponieważ ciemniejszy typ skóry uważany jest za bardziej odporny na rozwój nowotworów skóry. Niemniej jednak szkodliwe działanie UV, takie jak fotostarzenie, dotyka każdego fototypu skóry.

Chociaż filtry przeciwsłoneczne są uważane za najważniejszy środek ochrony przed rozwojem czerniaka, istnieją doniesienia o zwiększonej częstości występowania tego nowotworu w wyniku stosowania kosmetyków SPF. Stosując ochronę przeciwsłoneczną, można ulec fałszywemu poczuciu bezpieczeństwa i pełnej ochrony skóry. Tymczasem filtry nie są w stanie całkowicie odbić i pochłonąć dużych ilości promieniowania UV. Niebezpiecznie wydłużając czas ekspozycji na słońce i pomijając reaplikację kosmetyków, możemy zwiększyć ryzyko zachorowania na raka skóry.

Warto także wspomnieć, że według badań naukowych filtry SPF w pewnym stopniu ograniczają intensywność przezskórnej syntezy witaminy D3. Wykazano jednak, że ekspozycja na słońce w okresie letnim, podczas stosowania kremów SPF, dalej pozwala na istotny wzrost stężenia witaminy D3 w surowicy. 

Co z tym opalaniem?

Korzystanie ze słońca niesie za sobą zarówno pozytywne, jak i szkodliwe skutki dla zdrowia. Podczas wakacyjnych wyjazdów dobrze jest korzystać z odpowiedniej ochrony w postaci kremu z filtrem SPF, okularów przeciwsłonecznych, lekkiego nakrycia głowy i przewiewnego ubrania, osłaniającego skórę. Warto zabezpieczyć się w lekki balsam nawilżający, aby wspomóc skórę po opalaniu, a także D-panthenol, który pomoże zregenerować naskórek po oparzeniu słonecznym. Pamiętajmy, że ochrona przeciwsłoneczna jest potrzebna przez cały rok, nie tylko latem!

Bibliografia

0:00
0:00