Текст: Карина Сембе

С приходом лета вместо безнадёжной облачности мы наконец получаем вдоволь солнца - и вступаем с ним в очень разные отношения: кто-то исправно прячется от него, а кто-то изо всех сил пытается загореть. Многим из тех, кто не принадлежит ни к одному из лагерей, но чует, что не всё так просто, давно хочется раз и навсегда понять, в какой из двух крайностей больше здравого смысла. Чтобы этим летом солнце было только в радость, предлагаем ликбез: разбираемся, как солнечное излучение влияет на внешний вид и здоровье кожи, в чём превратности солярия и на что обращать внимание при выборе средств солнечной защиты.

Почему считается,
что загорать полезно

Многие поклонники загара принимают солнечные ванны не только ради золотистого цвета кожи. В обществе основательно закрепилось мнение о том, что загорать крайне полезно и, более того, необходимо - в частности для выработки в коже витамина D. У этого витамина масса заслуг, например, считается, что он работает «против» депрессии, а именно участвует в регуляции тирозингидроксилазы - фермента, необходимого для выработки дофамина (так называемого гормона счастья), а также адреналина и норадреналина.

Соответственно, с недостатком витамина D многие учёные давно связывают сезонное аффективное расстройство (оно же сезонная депрессия). А два года назад исследователи из Сингапура обнаружили влияние уровня витамина D в организме женщины на лечение кандидоза, или молочницы - инфекции, вызываемой дрожжеподобными грибками. Одна из важных функций витамина D - стимуляция выработки антимикробного пептида кателицидина, который помогает нам справляться с воспалением.

Жизненно важный витамин D действительно синтезируется в коже человека под воздействием ультрафиолетовых лучей, но для этого совсем не обязательно часами лежать на солнцепёке или покупать годовой абонемент в солярий. Если вы житель региона, где нет заметных перебоев с солнцем, будьте спокойны: ваша кожа получает необходимую дозу ультрафиолетовых лучей во время простых прогулок в солнечные дни. Для большинства обладателей светлой кожи для поддержания выработки витаминa D в должном количестве достаточно проводить на солнце 10–15 минут трижды в неделю.

В северных широтах это не всегда удаётся даже летом, не говоря уже об осенне-зимнем сезоне. Так что людям, живущим в этих регионах, и особенно тем, чья кожа смуглая или тёмная, на пользу пойдёт и несколько более продолжительный контакт с солнечными лучами в те дни, когда они всё же пробиваются сквозь тучи, - разумеется, при условии использования средств защиты от солнца (о них позже). Так или иначе, слишком длительное пребывание на солнце негативно сказывается на всех типах кожи.

Как действуют разные виды солнечного излучения

Солнце производит целых три вида излучения: видимый спектр - то, что мы называем солнечным светом, а также ультрафиолетовое (УФ) и инфракрасное (ИК). Инфракрасное излучение вызывает в основном тепловой эффект - попросту говоря, греет нас. В свою очередь, ультрафиолетовое отвечает за фотохимический эффект: именно от него нам достаётся загар, потому в специфике УФ-излучения стоит разобраться подробнее.

УФ-излучение (в международной версии UV - ultraviolet) делят на три спектра в зависимости от длины волны, и у каждого спектра свои особенности воздействия на организм человека. Спектр С имеет длину волны от 100 до 280 нм. Эти лучи практически не доходят до поверхности Земли, поглощаясь озоновым слоем атмосферы - и хорошо, ведь это самый активный диапазон: при проникновении сквозь кожные покровы лучи спектра С способны вызвать разрушительное действие на клетки организма.

Мы часто ассоциируем золотистый оттенок кожи с хорошим здоровьем, в бьюти-индустрии это называется glowing skin

Спектр B с длиной волны 280–320 нм составляет около 20 % всего УФ-излучения, попадающего на поверхность Земли. Именно УФБ-лучам (UVB) мы обязаны покраснениями на коже после беспечного отдыха под палящим солнцем. Спектр B обладает мутагенным эффектом - активно воздействует на клеточную ДНК и вызывает различные нарушения её структуры - от разрыва пар азотистых оснований с последующим формированием «неправильных» поперечных связей до сшивок ДНК с белком, синтез которого активизируется под воздействием УФ, сбоев в делении клетки и денатурации ДНК. При клеточном делении такие изменения «наследуются» дочерними клетками, остаются при нас и могут привести к системным мутациям на уровне генома.

Спектр А, длина волны которого 320–400 нм, составляет почти 80 % всего ультрафиолетового излучения, попадающего на кожу человека. Благодаря большой длине волны лучи спектра А (UFA) обладают примерно в 1000 раз меньшей энергией, чем спектр В, поэтому почти не вызывают солнечных ожогов. Они в значительно меньшей степени способствуют выработке биологически активных веществ, способных оказать влияние на ДНК, однако эти лучи проникают глубже , чем УФБ, а вырабатываемые ими вещества (например, реактивные формы кислорода) остаются в коже значительно дольше.

Что такое загар

Если нанометры и нуклеотиды вас не впечатляют, то химическая подоплёка видимых изменений, которые происходят с кожей вследствие загара, наверняка заставит задуматься. Кожа - защитная оболочка нашего тела, и, сталкиваясь с ультрафиолетовым излучением, она бросает все силы на то, чтобы создать эффективный барьер. В этом смысле многое зависит от верхнего слоя эпидермиса - рогового слоя. Живые клетки кератиноциты, которые производятся в нижних слоях эпидермиса, со временем выталкиваются на поверхность, затвердевают и отмирают, а кератин в составе мёртвых чешуек защищает нас от жары и холода.

Эпидермис также содержит специальные клетки меланоциты, они производят тёмный пигмент меланин, который до определённой степени защищает кожу от сгорания. Тот самый бронзовый оттенок кожи, ради которого отчаянные отдыхающие лежат под палящим солнцем дни напролёт, именно реакция кожи меланина в ответ на её поражение УФ-лучами. Она ороговевает, становится суше и темнее. Грозные ассоциации прослеживаются и в самом языке: значение слова «загар» в английском (tan) корнями уходит в процессы дубления кожи животных для производства различных изделий.

Правда ли, что загар
«старит» кожу?

Естественное «дубление» нашей кожи под воздействием солнца не проходит без последствий. Мы часто ассоциируем золотистый оттенок кожи с хорошим здоровьем, в бьюти-индустрии это называется glowing skin. При этом мы забываем, что загар - приобретённый как естественным путём, так и в солярии - усугубляет эффект старения. Львиная доля признаков, которые считаются неотъемлемой частью старения кожи, на самом деле спровоцирована пребыванием на солнце без должной защиты.

За преждевременное старение кожи, или так называемое фотостарение, отвечает в основном ультрафиолетовое излучение спектра А. Со временем УФ-лучи повреждают волокна эластина, и, когда они распадаются, кожа начинает растягиваться и провисать, становится более подвержена отёкам и микротравмам и медленнее заживает. Солнечный свет также воздействует на веснушки и так называемую возрастную пигментацию: он может не только делать пигментные пятна более тёмными, но и провоцировать выработку меланинa, вследствие чего образуются новые пятна - даже в том случае, если ранее они были удалены при помощи крема или лазера.

Пока мы юны и беспечны, влияние солнца на состояние кожи может протекать незаметно, но с годами все последствия оказываются буквально налицо (и не только). К тому же чем старше мы становимся, тем ниже способность кожи к регенерации и тем слабее её защита от пагубного влияния ультрафиолетового излучения.

Могут ли солнечные ванны провоцировать рак

Итак, совокупное воздействие УФ-излучения провоцирует неконтролируемый рост атипичных клеток кожи. Это может привести к развитию опухолей - как доброкачественных, так и злокачественных (раковых) - базальной клеточной карциномы, плоскоклеточной карциномы или меланомы.

Базально-клеточный рак - наиболее распространённая форма рака кожи. Название происходит от базальных клеток, которые лежат в основе внешнего слоя кожи. Раковые клетки базального типа растут медленно и, как правило, не распространяются на другие ткани в организме. Основной причиной их возникновения признано воздействие ультрафиолетового излучения, особенно в детстве. Дело в том, что накопленные с самого детства ошибки в структуре клеточной ДНК нарушают и истощают солнцезащитную функцию кожи, увеличивая риск возникновения рака кожи в зрелом возрасте. И базальноклеточная, и плоскоклеточная карцинома, развивающаяся из клеток плоского эпителия, в большинстве случаев возникает на участках кожи, чаще всего подвергающихся воздействию солнечного излучения - преимущественно на голове, шее и руках. Помимо генетической предрасположенности, фактором риска является светлая кожа.

Чрезмерное нахождение под ультрафиолетовыми лучами и, соответственно, повышенная выработка меланина может приводить к образованию родинок - скоплений меланоцитов. Большинство родинок появляются во время пубертата и в течение жизни могут исчезать. Но под действием внешних факторов, среди которых и ультрафиолетовое излучение, пигментная родинка (невус) может развиться в меланому - одну из самых опасных злокачественных опухолей.

Безусловно, большую роль играет наследственная предрасположенность, механическое воздействие на родинку и многое другое, но отметим, что большому риску меланомы подвергаются люди со светлой, склонной к солнечным ожогам кожей, которые подолгу находятся на открытом солнце или в солярии, не заботясь при этом о средствах защиты. По данным статистики , 8 из 10 случаев заболеваний меланомы в Великобритании можно было бы предотвратить, если бы пациенты контролировали своё пребывание на солнце, избегали солнечных ожогов и не злоупотребляли посещением солярия.

Профилактическое удаление невусов врачи не рекомендуют, поскольку в большинстве случаев перерождения родинки в меланому всё же не происходит. Тем не менее, если природа наградила вас обилием родинок, следует самостоятельно отслеживать состояние вашей кожи и проходить регулярный осмотр у дерматолога.

Что безопаснее:
солнце или солярий

Не все готовы ждать лета, чтобы загореть, - армию поклонников собрали сеансы солярия. От неквалифицированных косметологов часто можно услышать, будто несколько минут в солярии равноценны нескольким часам, проведённым на пляже. Сразу развеем кромешный миф о безопасности этой процедуры по сравнению с эффектом прямых солнечных лучей: при загаре в солярии кожа человека получает такое же облучение , как и при загаре на открытом солнце, а значит, нет принципиальной разницы между 10-минутным сеансом в солярии и 10-минутным загаром под палящим солнцем.

Есть и мнение, что загар в солярии - эффективный метод лечения угревой сыпи и многих других кожных заболеваний. На самом деле это не так. Под воздействием ультрафиолетовых лучей происходит ороговение клеток кожи, отмершие кератиноциты закупоривают оттоки сальных желёз кожи и могут только усилить угревую сыпь. Эффективность ультрафиолетовых лучей спектра А и Б доказана только в случаях лечения некоторых форм псориаза, при этом фототерапия не исключает риска образования раковых опухолей.

Всемирная организация здравоохранения рекомендует не использовать загар
в солярии в косметических целях

В Европе полно людей преклонного возраста, загоревших до глубокого коричневого оттенка. Причина не в банальной любви к солнечным ваннам: многие жители стран Западной Европы посещают солярий, надеясь укрепить кости: поклонники «искусственного» загара находятся в вечной погоне за пресловутым витамином D, который обеспечивает всасывание кальция и фосфора из продуктов питания в тонком кишечнике. Как правило, такие ипохондрики-энтузиасты занимаются самоназначением солярия, но иногда процедуру прописывают врачи, что заставляет серьёзно усомниться в их квалификации.

Повторяем: кожа справится с синтезом витамина D и без регулярного обжаривания на солнце или в солярии. Подобное агрессивное воздействие УФ-лучей оказывает неблагоприятное действие на кожу, способствуя её раннему старению, появлению микротрещин и морщин. Согласно последним исследованиям и рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, загар в солярии не следует использовать в косметических целях.

Перед сеансом солярия в салоне клиентам говорят, что интенсивность облучения можно подобрать в соответствии с типом кожи. Здесь тоже есть подводные камни. Дело в том, что люди с очень светлой кожей, которая быстро обгорает на солнце, имеют повышенный риск развития рака, а отсутствие ожогов на коже в результате загара в солярии может создавать ложное впечатление о том, что кожа гораздо более стойка к излучению, чем на самом деле, и риск развития осложнений очень мал.

Почему мы по-разному переносим солнце

Каждый из нас в разной степени защищён от вредного воздействия солнечных лучей. Люди со смуглой кожей имеют более сильную защиту, а рыжие или блондины с бледной кожей и голубыми глазами больше других подвержены солнечной атаке по причине более низкой концентрации фоторецептивного (светопринимающего) меланина в кожных покровах.

Считается, что кожа бывает разных фототипов и это характеризует её чувствительность к воздействию ультрафиолетового излучения. Некоторые современные медики при определении фототипа пользуются классификацией Фицпатрика 1975 года, в рамках которой американский дерматолог выделил шесть основных разновидностей кожных покровов - от кельтского до афроамериканского. Если представители первого (кельтского) и второго (нордического) фототипов быстро сгорают на солнце, то обладатели пятого (средневосточного или индонезийского) и шестого (афроамериканского) типов кожи - смуглой или тёмной, - согласно Фитцпатрику, никогда не обгорают под воздействием солнечных лучей и практически не нуждаются в использовании солнцезащитных кремов.

Подобная расовая детерминация несколько устарела и не всегда соответствует реальному положению дел. Во-первых, совершенно очевидно, что на солнце обгорают все - спросите любого носителя «индонезийского» фототипа: это всего лишь вопрос времени и степени беспечности загорающего. Во-вторых, у представителей смешанных рас кожа ведёт себя специфически, взяв «всё лучшее сразу» от самых разных фототипов, и этнических комбинаций, как известно, может быть бесконечное число. Так что обещать пациентам-мулатам стопроцентную солнцеустойчивость и не прописывать должное средство защиты - показатель врачебной халатности. Ориентироваться на условный фототип при выборе SPF-cредств не помешает, но отметим, что применять их рекомендовано абсолютно всем, вне зависимости от так называемого фототипа, - как минимум для предотвращения фотостарения кожи.

Что такое SPF и как выбрать средство защиты

Итак, мы выяснили, что защита от солнца необходима всем и каждому, хоть и в разной степени. Глянец давно трубит о том, что не стоит выходить на улицу, не нанеся на открытые участки кожи средство с SPF, но, когда дело доходит до выбора конкретного продукта, не растеряться сложно. Что значат все эти цифры, какую консистенцию выбрать, как найти крем, который не ложится на лицо и тело белым слоем, стоит ли покупать декоративную косметику с фактором солнечной защиты - вопросов возникает масса.

SPF (sun protection factor) - основной маркер, на который необходимо обращать внимание при выборе средства защиты от УФ-лучей. SPF рассчитывается по формуле в лабораториях, в расчётах исходят из того, что средство будет использоваться в количестве 2 мг на 1 см² поверхности кожи, а это значит, что для надёжной защиты наносить его нужно достаточно плотным слоем. Многие полагают, что значение SPF позволяет вычислить время безопасного нахождения на солнце, но это не совсем так. Термин SPF показывает, сколько УФ-излучения вы можете получить без риска ожогов с данным солнцезащитным средством. Индекс SPF характеризует не время, а увеличение устойчивости кожи к ожогам. SPF 50 означает, что вы можете выдержать порцию ультрафиолета в 50 раз большую, чем без него. Отметим, что дерматологи рекомендуют обновлять защиту каждые два часа, не пренебрегать ею даже в пасмурные дни, а также наносить новый слой средства после контакта с водой или песком.

Дерматологи рекомендуют обновлять защиту каждые два часа и не пренебрегать
ею даже в пасмурные дни

При выборе солнцезащитного крема по показателю SPF следует учитывать не только так называемый фототип кожи (как мы уже выяснили, это довольно условный ориентир), но и степень её тонкости, эластичности и чувствительности. Важно и ваше местонахождение: чем ближе к экватору вы находитесь, тем выше солнечная активность и, следовательно, тем выше риск получить солнечный ожог. Рекомендуем выбирать кремы, спреи и декоративную косметику с защитой широкого спектра (broad spectrum) - они блокируют излучение спектров А и В. Защищаясь от лучей cпектра А, вы в определённой степени жертвуете загаром, зато обеспечиваете здоровье кожи. Оптимальным соотношением считается пропорция фильтров УФБ к УФА в количестве 3:1.

Солнцезащитные средства производят на основе двух типов ингредиентов: это либо поглощающие органические фильтры, либо экраны - неорганические твёрдые частицы, отражающие УФ-лучи (как правило, диоксид титана, оксид цинка или их комбинация). Фильтры проникают в кожу и трансформируют солнечную энергию в тепловую. В отличие от фильтров экраны остаются на поверхности кожи.

Некоторые фильтры, например оксибензон и ретинола пальмитат, считаются опасными и онкогенными, так что их следует избегать. К слову, Environmental Working Group, американская некоммерческая организация, занимающаяся исследованиями в области токсических веществ и корпоративной ответственности, не признаёт ни один действующий ингредиент в солнцезащитных средствах стопроцентно безопасным, но всё равно настоятельно рекомендует ими пользоваться и даже предлагает свой топ относительно безопасных средств.

Если ваша кожа чувствительна, склонна к акне, гиперпигментации или имеет какие-либо другие особенности, при выборе солнечной защиты не пренебрегайте консультацией дерматолога: доктор поможет подобрать некомедогенное, гипоаллергенное средство или специальный продукт, призванный более эффективно препятствовать образованию пигментных пятен. В любом случае не ленитесь пользоваться базовой защитой от солнца - это такая же естественная забота о здоровье, как регулярное мытьё рук. А подробнее о том, как выбрать солнцезащитные средства для разных целей и бюджетов, мы еще расскажем.

Загар - потемнение кожи человека под воздействием ультрафиолетового облучения, вследствие которого в поверхностных слоях избыточно отлагается пигмент меланин. Загар развивается постепенно после повторных облучений небольшой интенсивности.

Наиболее интенсивный и стойкий загар возникает после длительного пребывания на солнце, что часто вредно отражается на состоянии здоровья (нервной, сердечно-сосудистой и др. системах). Степень и быстрота появления загара не являются показателями здоровья.

У разных людей чувствительность к ультрафиолетовым облучениям, особенно у детей, различна. Брюнеты со смуглой кожей быстрее загорают, чем блондины и рыжеволосые с тонкой нежной кожей, у которых нередки при воздействии ультрафиолетовых лучей ожоги кожи.

Смазывание кожи растительными маслами (ореховым, персиковым и др.) для быстрого получения загара предохраняет её от высушивания и до некоторой степени от ожогов.

Присутствие загара на теле делает его более красивым, здоровым, исчезают прыщики. Большинство из нас знает, насколько небезопасен ультрафиолет, но все равно стремятся выглядеть хорошо благодаря загару. Если вы будете посвящать загару под солнцем или в солярии долгое время это обратится в не очень хорошие для вас последствия. Кожа будет стареть быстрее, проявятся новые морщинки, разрушится коллаген, кожа лишится нужной ей влаги и утратит прежний тонус. Но все этого можно избежать, если вы правильно подберете солнцезащитный крем, купите качественные очки, не забудете о панаме или кепке с большим козырьком.

Если пользоваться солнцезащитным средством, загар безопасен. Когда кожа загорает, в ней происходят особые изменения. Любой загар небезопасен. Солнцезащитный крем должен защищать от ультрафиолетовых лучей типов А и В и иметь степень защиты SPF не менее 15 (не менее 30 для людей, ранее перенесших рак кожи). Наносите крем примерно за час до выхода на улицу, затем каждые два часа (чаще, если вы купаетесь в водоеме).

Защитный крем спасает от рака кожи. Утверждение, что мощный крем от загара это все, что нужно для полной защиты от солнца, - миф. Так, крем уровня 30 обеспечит достаточную защиту, однако только от одного типа лучей - UVB (короткие ультрафиолетовые лучи, вызывающие ожоги). Но есть другие лучи - UVA, они глубже проникают под кожу. И приводят к образованию морщин, а также могут вызывать рак. Многие производители утверждают, что их кремы защищают как от UVB, так и от UVA. Но доклад ВОЗ ставит под сомнение этот тезис: "Из-за отсутствия четких критериев оценки эффективности проверить действие лучей UVA пока не представляется возможным...".

Показатель SPF, который указывается на солнцезащитных средствах, показывает степень защите вашей кожи. Солнечное излучение бывает двух типов: UVB, который отвечает за загар и ожоги, и UBA, который отвечает старение кожи. Указанный индекс SPF отвечает только за UBV излучение. Для надежной защиты кожи от прямых солнечных лучей лучше приобрести крем, в составе которого будут входить компоненты, блокирующие UVA излучения.

Нужно пользоваться солнцезащитным кремом каждый день. Солнцезащитный крем нужно наносить каждый раз, когда вам предстоит провести на открытом воздухе дольше 10-15 минут. Солнце действует на вас и тогда, когда вы ведете машину или сидите в помещении рядом с окном. Крема с увлажняющими компонентами или средства в форме спрея удобнее в применении. Ультрафиолетовые лучи проникают сквозь облака, поэтому солнцезащитные средства нужны также зимой и в облачные дни.

Увлажняющий и солнцезащитный крем должны использоваться в комплексе. Наносить два крема одновременно - чересчур, так как в состав солнцезащитного крема уже входит увлажняющие компоненты. Если у вас нормальный или жирный тип кожи, то рекомендуется использовать или солнцезащитный крем или тоник для лица. При сухой коже сначала наносите увлажняющий крем, дайте ему время для усвоения, и только затем нанесите солнцезащитный. Желательно использовать солнцезащитный крем в любую погоду, так как солнце светит всегда, даже в самый мрачный день.

Кроме солнцезащитного средства нужно использовать и другие меры защиты от солнца. Солнцезащитный крем полезно совмещать с ношением шляпы или зонтика. Солнце особенно агрессивно с 10 до 16 часов, поэтому постарайтесь в эти часы находиться в тени.

Солнечные ванны вызывают заболевания глаз. Это действительно так. Солнце в больших дозах крайне отрицательно воздействует на сетчатку глаза. Именно поэтому на солнце человек прищуривает глаза – это выработанный тысячелетиями эволюции рефлекс. Используйте качественные солнцезащитные очки и широкополые шляпы во время солнечных ванн.

Зонтики спасают от обгорания. К сожалению это не так. Зонтики как и тень от редких пальм на пляже не дают достаточной защиты – рассеянный ультрафиолет достанет вас и в тени пляжного зонтика. Не надейтесь на зонтик. Смотрите на часы и используйте защитные средства.

Люди со смуглой кожей защищены от вредного воздействия солнца. Неправда. Кожа смуглых людей тоже может загорать и обгорать, они тоже могут заболеть раком кожи.

Загорать необходимо, так как при этом в организме вырабатывается витамин D. Чтобы получить адекватную дозу витамина D, достаточно дважды в неделю провести 15 минут на улице с открытым лицом и руками. Витамин D содержится в мультивитаминах, молоке и других продуктах.

Загорать можно до покраснения кожи и только потом прятаться в тень. На самом же деле хоть солнечный ожог и является своеобразной сигнализацией, но она срабатывает спустя пять часов после "взлома". К этому времени клетки кожи давно и сильно повреждены. А потому прятаться в тень нужно еще до того, как кожа покраснеет.

Если больше есть моркови, то можно быстрее загореть. Морковь не оказывает никакого воздействия на цвет кожи (что, конечно же, не означает, что она бесполезна: богатая бета-каротином, она является великолепным антиоксидантом и замедляет процесс старения).

Чрезмерное увлечение загаром приводит к раннему старению кожи. К сожелению это правда. Вы можете убедиться в этом, если сравните состояние кожи на открытых участках (лице и руках) с кожей на участках, закрытых одеждой.

Женщинам нельзя загорать "топлесс". Вопреки распространенному мнению солнечные лучи не оказывают никакого прямого влияния на ткань молочной железы. Единственной опасностью является солнечный ожог сосков и ареол (околососкового поля), который может приводить к шелушению кожи соска, трещинам соска, вызывать фурункулы кожи и даже воспалительные изменения молочной железы. Ожоги сосков часты еще и потому, что при загаре "топлесс" соски по понятным причинам чаще оказываются вне тени.

Солнечный загар пропадает после того, как сходил в баню или сауну. Это одно из расхожих заблуждений. Чисто визуально кожа человека после мытья выглядит более светлой. Это может создавать иллюзию, что загар частично сошел. Кроме того, если моясь в сауне или в обычной парной вы терли кожу мочалкой достаточно интенсивно, возможно шелушение поверхностного эпидермиса (незначительное), которое может сопровождаться отслаивающихся участков кожи, если вы перед этим интенсивно загорали и немножечко обгорели на солнце. Если отшелушились потемневшие лоскутки кожи, то кожа под ними естественно будет более светлой т.к. она не загоревшая. Истинный загар - это пигмент внутри кожи и никакая сауна не способна его удалить. Подумайте, ведь татуировка это тоже пигмент внутри кожи (правда, в отличие от загара, искусственного происхождения). Если бы сауна была способна сводить загар, то она могла бы сводить и татуировки, но этого не происходит.

Загорать на Севере безопаснее чем на Юге? Это распространенное заблуждение. Скорее наоборот. В спектре солнечных лучей присутствует два частотных типа ультрафиолета, так называемые UV-A и UV-B. При этом UV-A – это более длинные, менее энергетические волны, которые приводят к так называемому "быстрому" загару. Дозировать UV-A облучение очень сложно или невозможно. Для того чтобы получить загар при помощи лучей UV-A нужно получить гораздо большую дозу чем при аналогичном загаре UV-В. С нарастанием географической широты в солнечном излучении нарастает доля лучей UV-B, стало быть на севере больше лучей UV-A. Поэтому для того чтобы получить аналогичный южному загар "северного розлива" Вам нужно в несколько раз дольше пролежать на пляже и, соответственно, получить большую дозу лучей UV-A, что вероятнее приведет к солнечному ожогу. Кроме того под действием UV-В происходит выработка витамина D3, который оказывает защитное действие не только на кожу, но и на молочную железу.

В XX веке загорелая кожа стала отличительной чертой элиты, бронзовый цвет считался признаком молодости, силы и активного образа жизни. Помимо чисто эстетического эффекта загар напрочь стирает с лица всякие следы усталости, удаляет бледность и придает обладателю кожи шоколадного оттенка жизнерадостный вид. Этому способствовали и научные данные. Действительно, сотни экспериментов убедительно доказали, что УФ-излучение с длиной волны 290—400 нм повышает тонус симпатико-адреналиновой системы, активирует защитные механизмы, увеличивает секрецию ряда гормонов. Под воздействием УФ образуются гистамин и подобные ему вещества, обладающие сосудорасширяющим действием и повышающие проницаемость кожных сосудов, улучшается углеводный и белковый обмен веществ в организме, увеличивается легочная вентиляция, повышается газообмен, потребление кислорода, активизируется деятельность эндокринной системы. Под действием УФ-лучeй значительно увеличивается содержание антител в крови, что и повышает иммунитет— сопротивляемость организма к инфекционным и вирусным заболеваниям. Зимой и весной, когда защитные функции организма ослаблены, УФ-лучи помогают бороться с простудными заболеваниями.

В начале ХХ века врачи с удивлением поняли, что важно не просто правильно питаться, но и подставлять себя солнечным лучам.

Самый детский витамин

Под влиянием солнечного света в коже образуется противорахитический фактор, названный витамином D. Витамин D организму человека жизненно необходим. Он регулирует уровень содержания в крови и усвоение минералов кальция и фосфора, а также поступление их в костную ткань и зубы. Вместе с витамином A он защищает организм от простуды, способствует предотвращению кариеса и патологий десен, помогает бороться с рахитом (искривлением костей), остеопорозом и ускоряет заживление переломов. Источником этого витамина служат сливочное масло, сыр и другие молочные продукты, яичный желток, рыбий жир, икра. Содержат витамин D не только животные, но и растительные продукты: люцерна, хвощ, крапива, петрушка, грибы. Но даже при правильном и достаточном питании без участия солнечного света витамин D не вырабатывается в достаточном количестве. Сегодня известно, что витамин D представляет собой группу биологически активных веществ, состоящую из феролов, которые активизируются при ультрафиолетовом облучении (в их число входят эргокальциферол и холекальциферол). В организме этот процесс осуществляется в коже.

Кожа — самый большой орган человека. Ее вес — от 2,5 до 5 кг, а площадь — 1,5−2 м 2 . Каждый квадратный сантиметр кожи содержит в среднем три кровеносных сосуда общей длиной примерно 40 см, 9300 меланоцитов (пигментных клеток) и около 1000 потовых желез. Коже досталась функция взаимодействия с окружающим миром, поэтому она имеет сложное строение и заполнена «датчиками» и «защитными устройствами».

Для поддержания необходимого уровня витамина D в организме достаточно подставлять солнцу руки и лицо 2−3 раза в неделю по 10−15 минут. А для правильного развития ребенка необходимо солнечное облучение около 20 минут. Установлено, что более половины переломов костей у пожилых людей можно предотвратить, принимая витамин D либо употребляя больше молока и молочных продуктов и загорая. Солнечные ванны также помогают при мышечных болях, артрите и ревматических явлениях. Исходя из этих фактов, ученые сделали вывод о том, что интенсивный загар можно считать панацеей и показателем крепкого здоровья.

Темная сторона

Однако во всем важно соблюдать меру. Как заметили еще древние эскулапы, самое замечательное чудодейственное лекарство в чрезмерной дозе превращается в убийственный яд. Несмотря на очевидные плюсы, солнце и ультрафиолет не так безобидны, как кажется на первый взгляд. Увлекаясь загаром, можно состариться гораздо раньше, чем запрограммировано природой. Базальная мембрана эпидермиса имеет ограниченный ресурс воспроизводства новых клеток кожи. Частые ожоги, вызываемые УФ-B, изнашивают ее, и слои эпидермиса нарушают свою регулярность. Дерма истончается и теряет коллаген и эластичные волокна. Распадаются вещества и ткани, создающие эффект упругости кожи, появляются морщины. Под действием ультрафиолета происходит преждевременное старение кожи, которое называют фотостарением.

Давно замечено, что женщины, живущие на юге, стареют заметно быстрее проживающих в средней полосе и севернее. Если сравнить сорокалетнюю южанку, постоянно пребывающую под действием сильного солнца, и жительницу Северной Европы, избегающую избыточной солнечной радиации, их кожа разительно отличается, а женщины зачастую выглядят словно мать и дочь. Происходит это именно за счет фотостарения. Морщины появляются у женщин раньше, чем у мужчин, так как толщина женской кожи составляет две трети толщины мужской. Чем тоньше кожа женщины, тем раньше у нее возникнут признаки старения и морщины. Также замечено, что брюнетки менее восприимчивы к ультрафиолетовым лучам, а блондинки обгорают гораздо быстрее. Женщины наиболее подвержены солнечному ожогу во время беременности, поэтому дозировать загар им необходимо более тщательно.

Кожа состоит из трех легко различимых слоев: тонкого эпидермиса, дермы и подкожно-жировой клетчатки (гиподермы) Эпидермис — самая активная и сложная часть кожи — тоненький эпидермис толщиной 0,25 мм (только на ладонях и стопах он заметно толще). Это наружная защитная оболочка кожи. Дерма — средний, более толстый и прочный слой кожи, основу которого составляет соединительная ткань. Дерма состоит из двух слоев. Наружный сосочковый слой содержит в выростах петли капилляров, питающие базальный слой эпидермиса, и нервные окончания. Глубокий сетчатый слой дермы содержит кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания, фолликулы волос, железы, а также эластин, коллаген и гладкомышечные волокна, придающие коже прочность и эластичность. Подкожно-жировая клетчатка — последний слой кожи состоит из отдельных волокон и пучков соединительной ткани и жировых скоплений, пронизанных кровеносными сосудами и нервными волокнами. Функция жировой ткани заключается в хранении резерва питательных веществ. Кроме того, она служит для терморегуляции и защиты внутренних органов.

Главная опасность

Но самая большая опасность, возникающая вследствие воздействия избытка ультрафиолета УФ-B, — это повреждение ДНК меланоцитов. Оно приводит к меланоме (раку кожи).

Поэтому рекомендации современной медицины таковы: малые дозы ультрафиолета, приводя к незначительным повреждениям, стимулируют деятельность кожи и приносят пользу организму, а большие дозы способны разрушать клетки кожи.

Для блокирования или поглощения нежелательных ультрафиолетовых лучей были созданы специальные солнцезащитные кремы (обычно на основе диоксида титана). Их эффективность характеризуется численным показателем SPF (Sun Protection Factor), указанным на этикетке. Это число показывает, во сколько раз ослабляется интенсивность УФ-излучения, которое доходит до вашей кожи, и, соответственно, во сколько раз дольше можно пробыть на солнце без опасности ожога. При выборе кремов нужно также учитывать, что разные люди по‑разному реагируют на загар. У некоторых даже десятиминутное пребывание на солнце вызывает ожог и покраснение. В Европе различают по чувствительности четыре типа человеческой кожи — от «кельтского» до «средиземноморского».

Похудеть на полцентнера

Наша кожа постоянно обновляется. Наружный роговой слой чешуек мертвого эпидермиса отторгается, и его заменяет лежащий под ним. Мертвые клетки кожи организм полностью заменяет новыми примерно за четыре недели. Это составляет около 1000 смен кожи в течение жизни, и к 70 годам люди сбрасывают около 50 кг эпидермиса. Как показывают лабораторные исследования криминалистов, примерно 70% пыли в вашем доме представляют мертвые клетки кожи членов вашей семьи, их друзей и других людей, побывавших в этом жилище. Причем даже в крошечной частице перхоти содержится полная запись ДНК, говорящая о том, кто вы есть генетически. То есть бесследно побывать где-либо практически невозможно: ваша «персональная генетическая визитная карточка», гораздо более подробная и точная, чем отпечаток пальца, обязательно останется тому документальным свидетельством.

Можно ли избежать опасности, если не использовать естественное солнечное излучение, а загорать в соляриях? Ведь спектр искусственных источников ультрафиолетового излучения ограничен диапазоном УФ-А, а УФ-B (и тем более УФ-C) отсутствует. Однако эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) между тем относят солярии к наиболее значимым факторам риска развития рака. В эту же категорию входят такие канцерогены, как сигареты, мышьяк, асбест, горчичный газ и др. К сожалению, вопреки мнению о безвредности излучения типа УФ-А, недавние эксперименты на животных показывают небезопасность всех трех УФ-диапазонов (A, B и C). Поэтому ВОЗ рекомендует не использовать устройства для загара в косметических целях, а некоторые американские врачебные ассоциации советуют вместо солнечного загара и соляриев пользоваться кремами для автозагара.

Мода, экстрим и защита

До индустриальной революции XIX—XX вв. еков в моде была бледность кожи, считавшаяся отличительным признаком аристократии. А загар свидетельствовал о том, что человек много времени проводит на свежем воздухе, занимаясь тяжелым физическим трудом. Затем условия жизни радикально изменились, и все перевернулось с ног на голову: заводские рабочие и служащие стали проводить большую часть времени в помещениях, а загар стал объектом зависти, как свидетельство большого количества свободного времени и спортивного образа жизни. Однако в последние годы все снова меняется: загар постепенно выходит из моды. По данным американских исследователей, 67% женщин и 46% мужчин утверждают, что стараются не выходить лишний раз на солнце, чтобы не подвергать себя чрезмерному УФ-облучению.

Возможно, среди мужчин осторожных меньше, потому что они чаще, чем женщины, занимаются спортом не в фитнес-центрах, а на открытом воздухе. А уж среди любителей экстремального туризма женщин совсем немного. Кожа альпинистов, взбирающихся на снежные вершины гор, а также путешествующих к Северному и Южному полюсам, подвергается двойной опасности: экстремалы одновременно могут получить серьезный солнечный ожог и обморожение. Снег отражает до 80% ультрафиолета, поэтому в таких условиях ультрафиолетовая радиация бывает особенно мощной. К тому же защитный озоновый слой атмосферы в районе полюсов Земли наиболее тонок.

Содержание статьи

ЗАГАР (ХИМИЯ ЗАГАРА) – это потемнение кожи, вызванное особым веществом темного цвета – меланином. На самом деле меланин – не отдельное вещество, а аморфная смесь полимерных соединений, а само слово происходит от греческого melas – черный. Меланинами окрашены ткани животных, растений, грибов и даже микроорганизмов. У животных ими окрашены шерсть и перья, а у людей – волосы, кожа и радужная оболочка глаз. Образование меланина в коже является защитной реакцией организма на солнечное ультрафиолетовое излучение, недаром особенно много меланина в коже африканцев.

Строение меланина сложное, если вывести его усредненную брутто-формулу, то состав получится таким: C 77 H 98 O 33 N 14 S. Необычным оказалось наличие в меланине неспаренных электронов, что придает этому веществу свойства стабильных свободных радикалов . Неспаренные электроны способствуют более эффективному поглощению солнечной радиации. Кроме того, они легко захватывают и обезвреживают опасные для клеток высокоактивные свободные радикалы, которые могут образоваться, например, при действии радиоактивного излучения. Таким образом, меланин выполняет сразу две защитные функции – ультрафиолетового фильтра и антиоксиданта.

Механизм образования меланина окончательно не выяснен. Известно, что процесс происходит в особых клетках кожи – меланоцитах. Меланоциты в ходе развития организма образуются из нервных клеток и подобно им имеют множество отростков – дендритов. Образование меланина начинается в этих клетках с окисления аминокислоты тирозина. Эта реакция катализируется специальным ферментом – тирозиназой. Тирозин (гидроксифенилаланин), который по строению очень близок к другой аминокислоте – фенилаланину, входит в состав белков, поэтому в организме всегда есть его запас. При окислении тирозина сначала образуется дигидроксифенилаланин (ДОФА). Эта аминокислота очень важна для организма; она, например, является предшественником адреналина. В меланоцитах же молекулы ДОФА окисляются, а затем после ряда сложных превращений полимеризуются с образованием меланина. Весь процесс регулируется особыми гормонами, которые вырабатываются в гипофизе и называются меланоцитстимулирующими.

Связанный с молекулой белка меланин образует в коже темные зернышки размером от 0,1 до 2 мкм. Меланоциты через свои отростки как бы впрыскивают эти зернышки в клетки верхних слоев кожи, и постепенно почти весь меланин оказывается в наружном роговом слое. Однако так происходит не всегда. Среди людей, как и среди животных и птиц, изредка встречаются альбиносы (от латинского albus – белый), отличаются они только тем, что меланин у них вовсе не синтезируется из-за отсутствия активной формы тирозиназы. Кожа у альбиносов всегда белая, и даже радужная оболочка глаз не имеет окраски. В ряде исследований было обнаружено, что процесс образования меланина можно стимулировать природными или синтетическими препаратами. Любопытно, что один из таких синтетических препаратов похож на гормон, который образуется в организме некоторых животных, обладающих способностью менять цвет кожи, например, хамелеона.

Меланин в коже – прекрасный фильтр; он задерживает более 90% ультрафиолетового излучения. Однако образование меланина – не единственный природный механизм защиты кожи. При сильном солнечном облучении и просто загорелый человек, и даже африканец, попавшие на жаркое солнце после долгого перерыва, не застрахованы от солнечного ожога. Вместе с тем альбиносы, совсем не имеющие меланина, вырабатывают некоторую устойчивость к ультрафиолету. Среди дополнительных механизмов защиты самый действенный – образование на поверхности кожи толстого рогового слоя из мертвых клеток. Когда облучение повторяется, роговой слой становится еще толще. Поэтому загоревшая кожа более грубая и шершавая, чем была до загара.

Другой защитный агент – урокановая кислота, присутствующая в наружных слоях кожи. В ее молекуле есть система сопряженных связей C=N–C=C–C=C, эффективно поглощающая свет, при этом изменяется форма молекулы: транс -форма переходит в цис -форму, а в темноте идет обратная реакция. Таким образом урокановая кислота превращает ультрафиолетовую радиацию просто в теплоту, которая рассеивается в окружающую среду.

Источники ультрафиолета.

Известно, что для загара необходимы ультрафиолетовые (УФ) лучи – естественные или искусственные. Их можно получить разными способами. Любое нагретое твердое тело излучает непрерывный спектр электромагнитных волн, в том числе и ультрафиолетовых. К ультрафиолетовым относятся лучи с длиной волны менее 400 нм (нанометр – единица длины, равная 10 –9 м или 0,001 мкм). Более длинноволновое излучение относится уже к видимому свету. Условно УФ-излучение разделяют на три области. Границы этих областей были обозначены в 1963 году Международной комиссией по освещению. Комиссия постановила считать интервал от 315 до 400 нм областью мягкого или ближнего ультрафиолета (так называемая область УФ-А), от 280 до 315 нм – областью среднего ультрафиолета (УФ-В) и от 100 до 280 нм – областью жесткого или дальнего ультрафиолета (УФ-С).

Доля ультрафиолета в общем потоке излучения нагретого тела сильно зависит от его температуры. В обычных лампах, спираль которых редко нагревается выше 2600° C, практически все излучение приходится на видимую и инфракрасную (тепловую) области спектра, а на ультрафиолет – всего лишь около 0,1%. В так называемых галогенных лампах спираль можно нагреть сильнее, примерно до 3000° C, что в несколько раз увеличивает долю ультрафиолета в общем световом потоке, но все равно она остается весьма малой. Температура поверхности Солнца близка к 6000° C, поэтому УФ-излучение Солнца довольно значительно.

Итак, получать УФ-лучи накаливанием твердых тел – практически напрасная трата энергии, так как почти все излучение приходится на видимую и инфракрасную области. Более эффективный способ – возбуждение электрического разряда в газах и парах. Спектр излучения при этом получается линейчатым, в отличие от сплошного спектра раскаленных тел. Это означает, что испускаются не все длины волн, а только некоторые. Чаще всего применяют разряд в парах

Ультрафиолет и кожа.

Проведя в первый же жаркий день значительное время под солнцем, особенно южным, человек обнаруживает, что его кожа стала розовой и горячей. Эти признаки быстро проходят после окончания солнечной ванны. Но через несколько часов кожа вновь сильно краснеет, как будто она обожжена, а в более тяжелых случаях образуются волдыри. Общее самочувствие тоже неважное. Все это – последствия ультрафиолетовой эритемы, которая может длиться от десяти часов до нескольких дней. Эритема означает по-гречески «краснота». По существу, это воспалительная реакция, ожог кожи. Когда эритема проходит, кожа темнеет, шелушится, и на ней, наконец, появляется загар. Все эти стадии едва ли не каждый испытал на себе – в большей или меньшей степени, и редко кому загар доставался совсем безболезненно. И все же: обязательно ли, чтобы загореть, кожа должна сначала слезть? Можно ли загореть, вовсе избежав ожога? Каков тот минимум облучения, который необходим для загара? Чтобы ответить на эти вопросы, надо было изучить, как действует на кожу свет с различной длиной волны и, следовательно, с разной энергией. Оказалось, что при облучении в коже происходит множество биологических, химических и физических процессов, изучением которых занимались многие ученые – химики, физики биологи, медики.

Действие света на различные химические соединения сильно зависит от длины волны. Кожа человека в этом отношении не составляет исключения. Экспериментально чувствительность кожи определяют по времени, которое необходимо для появления первых признаков эритемы. Зависимость чувствительности кожи от длины волны не плавная – на ней имеются два «горба» с максимумами в областях УФ-В и УФ-С. Это связано с тем, что лучи с определенными длинами волн поглощаются роговым слоем кожи, а также присутствующими в клетках кожи белками. Действие света в области этих максимумов различно. Так, при облучении в области УФ-С намного меньше пороговая доза, т.е. минимальная доза, которая вызывает покраснение кожи. Последействие при этом тоже меньше – покраснение быстро появляется, но зато быстро исчезает. Поэтому облучение в области УФ-С (такой свет дают ртутные лампы низкого давления) легко вызывает эритему, но она не слишком болезненна, так как для чувствительного ожога нужна очень большая доза. Исключение составляют глаза – для них опасны даже малые дозы ультрафиолета, они вызывают через некоторое время нестерпимую боль, а ощущение такое, как будто в глаза попал песок. Повторные облучения могут даже привести к катаракте. Поэтому в высокогорье, где доля ультрафиолета больше, нужно защищать глаза темными очками. В средней полосе и даже на черноморском пляже жесткого ультрафиолета (область С) в солнечном излучении нет – его могут дать только искусственные источники. Эритема кожи вызывается, в основном, лучами в области УФ-В, а они уже при небольшой передозировке вызывают ожог.

Загар в естественных условиях, как правило, связан с эритемой: сначала кожа краснеет, и лишь потом загорает. Однако для того, чтобы загореть, совсем не обязательно сначала «обгореть». Если облучение происходит малыми дозами (ниже пороговых) в течение многих дней, можно вовсе не довести кожу до покраснения и все же загореть. Важно, что организм привыкает к солнечной радиации, так что биодоза – минимальное облучение, вызывающее легкое и безболезненное покраснение кожи, постепенно увеличивается изо дня в день. Защитная реакция кожи настолько велика, что время появления эритемы может увеличиться от одной минуты до нескольких часов; отмечались даже случаи тысячекратного снижения чувствительности к УФ-излучению

Есть и еще одна возможность загореть без ожога – это действие мягкого ультрафиолета в области УФ-А. Раньше считалось, что такие лучи не могут вызвать загар, но это не совсем верно. В коже всегда есть бесцветная, восстановленная форма меланина. Под действием ультрафиолета, даже мягкого, происходит окисление этой формы и кожа слегка темнеет: это так называемая непосредственная пигментация. Однако ее эффективность мала – намного ниже, чем в области эритемной чувствительности кожи (ее максимум приходится на 297 нм, т.е. лежит в области УФ-В). Низкая эффективность мягкого ультрафиолета объясняется прежде всего тем, что под действием УФ-А новые пигменты в коже не образуются, а только усиливается окраска уже имеющихся. Значит, нужна некоторая загарная «затравка», образовавшаяся с участием тирозиназы. Если кожа заранее хотя бы слегка загорела, то пигментация под действием лучей УФ-А резко усиливается.

Спектральный максимум загара в области УФ-А приходится на 340 нм и не совпадает с максимумами эритемной чувствительности. Однако свет с длиной волны 340 нм уже проходит через обычное оконное стекло. Некоторые исследователи утверждают, что непосредственную пигментацию могут вызвать лучи даже в видимой области спектра – вплоть до 450 нм. Непосредственная пигментация, в отличие от эритемной, возникает практически без скрытого периода и достигает максимума примерно через час после начала облучения. У загара, вызванного мягким ультрафиолетом, несколько иной оттенок – красновато-коричневый, такой загар весьма устойчив и держится дольше, чем шоколадный южный загар, который довольно быстро «смывается».

Лампы для искусственного загара (они называются эритемными) должны давать много мягкого ультрафиолета. Они устроены примерно так же, как обычные люминесцентные лампы, но сделаны из стекла, прозрачного для мягкого ультрафиолета. На внутреннюю поверхность этих ламп нанесены специальные люминофоры, например, силикаты и фосфаты металлов второй группы, активированные тяжелыми металлами. Максимум излучения у таких ламп находится в области УФ-А, а жесткого ультрафиолета они совсем не излучают. Эритемная лампа дает примерно 45% излучения в области УФ-А, 35% – в области УФ-В, остальное – видимый свет. Эритемные лампы выгодно отличаются от ртутно-кварцевых тем, что при их работе в воздухе не образуются вредные оксиды азота и озон.

Другой источник мягкого ультрафиолета – это наше Солнце. Солнце испускает в значительных количествах и самые жесткие УФ-лучи, которые убивают все живое. Защищает нас земная атмосфера. В результате до земной поверхности никогда не доходят лучи с длиной волны меньше 286 нм. Реально же в умеренных широтах поверхности Земли не достигает свет с длиной волны менее 295 нм (в Москве – менее 301 нм). Так что для получения хорошего и безболезненного загара не нужно ездить на юг из средней полосы. Ведь в умеренных широтах доля мягкого солнечного ультрафиолета значительно выше, чем где-нибудь на Кавказе. Потому-то здесь редко бывают солнечные ожоги. Правда, для загара требуется долгое время, но зато он гораздо дольше держится, чем бронзовый, южный.

В горах при подъеме на каждые 100 м интенсивность суммарной УФ-радиации возрастает на 3–4%, причем, главным образом, за счет жесткого излучения. Поэтому солнечное излучение на больших высотах опасно, и прежде всего страдают глаза: они особенно чувствительны к ультрафиолету, который в тяжелых случая может даже привести к слепоте. Другая крайность – в северных районах, например, уже на широте Петербурга с 15 октября по 15 марта – «биологическая ночь»: лучи, способные вызвать эритему, в этот период вообще не достигают Земли. Москвичи лишены естественного ультрафиолета два зимних месяца. В тропиках проблема другая – защититься от вредного избыточного действия УФ-лучей.

Если уровень УФ-радиации высок (например, в яркий летний солнечный день), непосредственная пигментация (под действием УФ-А) не успевает защитить кожу, поэтому активируется фермент тирозиназа, которая «запускает» другой, биохимический механизм пигментации (под действием УФ-В), эффективность которого значительно выше.

Ультрафиолет и здоровье.

Общеизвестно, что УФ-лучи полезны, более того, необходимы для человека хотя бы потому, что под их действием в организме образуется витамин D (при длине волны 280–320 нм). Менее известно, что ультрафиолет в разумных дозах помогает организму подавлять простудные, инфекционные и аллергические заболевания, улучшает кроветворение, улучшает питание и кровоснабжение кожи, способствует нормализации обмена веществ, благотворно действует на аппетит и сон... Для химиков особенно важно то, что ультрафиолет повышает устойчивость ко многим вредным веществам, включая свинец, ртуть, кадмий, бензол, тетрахлорид углерода и сероуглерод. Однако здесь поджидает опасность, связанная с явлением сенсибилизации: под действием определенных химических соединений-сенсибилизаторов может значительно возрасти чувствительность к ультрафиолетовому и даже видимому свету. Такие соединения могут попасть в кожу и при непосредственном контакте, и при приеме внутрь. Известно довольно много сенсибилизаторов загара; среди них различные смолы, желчь, хинин, краситель метиленовый синий, эозин и даже мука, которая вызывает так называемую «гречишную» болезнь. Сенсибилизаторами могут быть и некоторые лекарства, например сульфаниламиды. При лечении такими препаратами следует избегать длительного пребывания на солнце.

Специально синтезированы соединения из группы фурокумаринов, обладающие особенно сильным фотосенсибилизирующим действием. Первое из подобных соединений – псорален было выделено в 1933 индийскими химиками из растительного сырья. Эти вещества используются в медицинской практике для получения лечебного загара, например, при псориазе (так называемая ПУВА-терапия; название происходит от сочетания «псорален – УФ-А» в английской транскрипции). В день облучения пациент глотает таблетку и через два часа его облучают эритемной лампой. Вскоре появляется сильный загар, который усиливается в течение ближайших недель без всякого покраснения кожи. В ходе лечения чувствительность к свету повышается настолько, что после приема лекарства необходимо в течение 6–8 часов носить темные очки, а летом защищать от света и лицо.

Избыток ультрафиолета угнетает защитные силы организма, вызывает нарушение обменных процессов, функций эндокринной системы. Неблагоприятно сказывается чрезмерное облучение на центральной нервной системе: появляются различные невротические реакции, вялость, а интенсивное облучение в интервале 270–334 нм может даже вызвать рак кожи, наиболее опасны лучи от 301 до 303 нм, т.е. как раз в той области, где самая высокая чувствительность к ожогу. Канцерогенная доза намного превосходит пороговую эритемную: рак возникает лишь при тысячекратном превышении пороговой дозы.

Чувствительность к ультрафиолету у разных людей различна. И для одного человека чувствительность зависит от состояния организма, тренированности, влажности кожи, приема лекарств... Спортсмены, например, менее чувствительны к УФ-лучам. Большое значение имеет и время года: наивысшая чувствительность обычно бывает в апреле – мае, после зимнего «солнечного голодания».

У большинства людей эритема закономерно переходит в загар, а при облучении мягким ультрафиолетом происходит непосредственная пигментация. Таких людей примерно 75%; при известной осторожности они могут загореть, не получив ожога. Другая группа (около 10%) – люди с повышенной чувствительностью к солнечным лучам. Обычно у них бледная кожа, часто с веснушками. Пороговое время появления эритемы для них очень мало, следовательно, загорать им трудно. Наконец, к третьей группе (примерно 15%) относятся люди с сильно пигментированной кожей. Они могут не опасаться особенно солнечного ожога, так как кожа у них пигментируется вовсе без покраснения.

Вот наилучшая схема для загара: начинать надо примерно с 1/4 – 1/2 биодозы, а затем постепенно увеличивать время пребывания на солнце до 2 – 4 биодоз. В средней полосе в ясный безоблачный день загорающий человек получает одну биодозу примерно за один час при высоте солнца над горизонтом 54°. А вот в Ялте или Новороссийске при высоте солнца 62–63° это время сокращается до 20 минут. Следует учесть, что биодоза для каждого человека индивидуальна. При желании ее несложно определить экспериментально. Это время, необходимое для появления легкой красноты; она зависит от местности, погоды и времени суток.

Загар возможен и при рассеянном излучении. Голубой цвет неба и красное солнце на закате объясняются рассеянием солнечного света в атмосфере, причем чем меньше длина волны, тем рассеяние сильнее. Самым сильным оно будет именно для ультрафиолетовых лучей. Когда солнце поднимается над горизонтом не выше 54°, в рассеянном солнечном излучении больше ультрафиолета, чем в прямых лучах. Утром и вечером, весною и осенью в северных районах полезный ультрафиолет доходит почти исключительно благодаря рассеянному излучению небесной сферы. Облака задерживают только прямые лучи. Рассеянная радиация проходит сквозь них почти беспрепятственно. Поэтому чтобы получать минимально необходимую для здоровья дозу ультрафиолета, надо побольше находиться на свежем воздухе, не заботясь особенно о том, попадет ли на кожу прямой солнечный свет.

Но и для получения загара совсем не обязательно лезть в пекло, под жаркие лучи солнца, вполне достаточно, если значительная часть небесной сферы не загорожена, например, домами или густым лесом. Идеальные условия – тень от одиноко стоящего дерева на открытом месте в ясный летний день (или тень от маленького тента на солнечном пляже) – в этих условиях биодоза увеличивается в 2–3 раза, соответственно удлиняется и время загара, зато он будет безболезненным.

Защита от ультрафиолета.

От интенсивной солнечной радиации надо защищаться.

Обычно те материалы, которые задерживают видимый свет, непрозрачны и для УФ-лучей. Обратное утверждение часто бывает неверным: вещество может быть совершенно прозрачным на вид и в то же время полностью задерживать УФ-лучи. При этом очень важна толщина материала. Например, обычное оконное стекло толщиной 0,1 мм весьма прозрачно во всей УФ-области, но то же стекло толщиной 3 мм пропускает свет уже только в области УФ-А. Так что теоретически, вопреки распространенному мнению, можно загореть и под стеклянной крышей. Но только теоретически, так как интенсивность мягкого ультрафиолета очень мала, и время загара должно быть велико.

Частично пропускает ультрафиолет и легкая одежда; наиболее прозрачны ткани редкого плетения из тонких волокон типа капрона. Из полимерных материалов самый прозрачный – полиэтилен: изготовленная из него пленка незначительно ослабляет УФ-радиацию Солнца.

Чтобы обезопасить кожу при длительном пребывании на солнце, используют специальные солнцезащитные кремы. Раньше их состав подбирали чисто эмпирически, не имея представления о том, какие химические реакции происходят в коже под действием света и какими свойствами должны обладать компоненты кремов. Так, в рецептурном справочнике, изданном с США в 1930-е, в состав солнцезащитных кремов рекомендовалось вводить различные экзотические вещества (трагант, миндальное масло, сосновое масло, китайское коричное масло и т.п.), а также различные сомнительные соединения, например, борную кислоту, буру, фенол.

Сейчас солнцезащитные кремы составляют на основании хорошо изученных процессов, происходящих в молекулах под действием света. В общем виде схему фотохимических процессов предложил в 1935 польский физик Александр Яблонский (1898–1980). Когда началась Вторая мировая война, Яблонский был призван в армию, в 1940 попал в плен Красной Армии, но ему повезло: в отличие от многих других польских офицеров, он не был расстрелян в Катыни и после войны смог вернуться на родину, отказавшись от предложения выдающегося советского оптика, президента Академии наук, С.И.Вавилова работать в СССР.

В соответствии со схемой Яблонского, молекула в основном синглетном состоянии (все электроны спарены) при поглощении кванта света переходит в возбужденное электронное состояние, тоже синглетное. Дальнейшая судьба молекулы может быть различной. Чаще всего она переходит в основное состояние (безызлучательный переход), а избыток энергии, принесенный квантом света, переходит в тепловую энергию, которая передается другим молекулам и рассеивается в окружающее пространство. Второй способ избавиться от энергии возбуждения – испустить квант света. Такое излучение называется флуоресценцией. Наконец, возбужденная молекула может вступить в ту или иную химическую реакцию. Существенно, что реакционная способность молекулы в возбужденном электронном состоянии обычно очень высока; единственное препятствие для нее вступить в химическую реакцию – малое время жизни: время перехода в основное электронное состояние исчисляется обычно миллиардными долями секунды.

При благоприятных условиях возбужденная молекула может изменить спиновое состояние, в результате образуется возбужденное триплетное состояние, в котором есть два неспаренных электрона. В этом состоянии молекула может находиться значительно дольше, чем в возбужденном синглетном. Потеря электронного возбуждения в триплетном состоянии может осуществляться разными путями: в результате безызлучательного перехода в основное состояние, путем испускания кванта света (такое излучение называется фосфоресценцией), в результате химической реакции.

Итак, у молекулы, поглотившей квант света, есть много путей дальнейшего превращения. Какой из них осуществится, зависит от относительной скорости каждого процесса: пойдет в основном самый быстрый. При облучении кожи ультрафиолетом вред приносят химические реакции возбужденных молекул. Так, фотохимические реакции молекул ДНК в клетках кожи могут вызвать различные повреждения, в том числе и канцерогенные. Основными поглощающими фрагментами молекул ДНК являются азотистые основания нуклеотидов – пиримидиновые и пуриновые. Под действием ультрафиолета пиримидиновые основания могут вступать в разнообразные реакции, из которых биологически наиболее существенны димеризация, гидратация и образование сшивок с белками. Это приводит к необратимым повреждениям молекул ДНК.

Пиримидиновые основания поглощают свет в области 200–300 нм. Однако деструкция ДНК может протекать и под действием света в области УФ-А. Поскольку это излучение не поглощается ДНК, в фотохимических процессах участвуют другие молекулы – сенсибилизаторы, передающие на ДНК энергию кванта света. К счастью, мягкий ультрафиолет действует сравнительно слабо: его вредное действие проявляется при интенсивности и дозе излучения на несколько порядков более высоких по сравнению с коротковолновым УФ-излучением.

Помимо ДНК, УФ-радиация действует и на белки. Их повреждение может приводить к тяжелым последствиям, поскольку к белкам относятся все ферменты. Из всех аминокислотных остатков белков повреждаются, в основном, триптофан и цистин, при этом триптофан ионизуется с образованием катион-радикала, обладающего очень высокой реакционной способностью. Так, он способен образовать сшивку с соседними группами полипептидной цепи белка. И если триптофан входит в состав активного центра фермента, его фотолиз неизбежно приведет к потере ферментативной активности. Выбитый из молекулы триптофана электрон также не приносит пользы клетке. Он может присоединиться к растворенному кислороду, образуя анион-радикал и далее, с участием ионов водорода, – активный гидропероксидный радикал НО 2 . Еще большее значение имеет непосредственное взаимодействие свободного электрона с аминокислотными остатками белковой молекулы, приводящее к их разрушению. Атаке подвергаются в основном молекулы цистина, содержащие серные мостики –S–S–. Присоединение электрона приводит к разрыву дисульфидных мостиков.

Мишенью ультрафиолета являются и биологические мембраны. При их облучении изменяется проницаемость мембран для ионов и, как следствие, нарушается осмотический баланс (), при этом клетки набухают и разрываются. Так под действием УФ-излучения разрушаются эритроциты. Нарушается при облучении и функция внутриклеточных структур, в том числе митохондрий и лизосом. Во всех подобных случаях первичными являются фотохимические реакции жироподобных соединений – липидов, которыми особенно богаты клеточные мембраны. В состав липидов входят полиненасыщенные жирные кислоты с несколькими двойными углерод-углеродными связями. Известно, что подобные соединения особенно чувствительны к фотоокислению с образованием гидропероксидов и продуктов их дальнейшего превращения. Эти процессы протекают по цепному механизму, поэтому действие радиации усиливается: при поглощении одного кванта света может образоваться много молекул продуктов. И в этом случае поглощают ультрафиолет не сами полиненасыщенные соединения, а другие молекулы – фотосенсибилизаторы. Цепное фотоокисление липидов, как и другие цепные реакции, можно затормозить действием ингибиторов – молекул, перехватывающих свободные радикалы и обрывающих таким образом развитие цепи. Ингибиторы цепного окисления называются антиоксидантами. Наиболее известный из них – ацетат a -токоферола (витамин Е).

Солнцезащитные кремы должны помогать природным механизмам обезвреживать опасные кванты ультрафиолетового излучения. Эта помощь может быть чисто механической: такие соединения, как оксиды цинка или титана, образуют непрозрачный слой, который отражает и рассеивает ультрафиолетовое излучение. В состав кремов вводят также специально синтезированные органические соединения, которые поглощают солнечную радиацию в нужном диапазоне длин волн. При этом молекулы-защитники не должны сами испытывать фотохимических превращений с образованием вредных продуктов фотолиза, например, свободных радикалов. Возбужденные светом молекулы должны очень быстро возвращаться из возбужденного состояния в основное, после чего молекула вновь способна поглотить квант излучения и т.д. Конечно, к веществам в составе солнцезащитных кремов предъявляют и другие требования: они должны быть нетоксичными, не должны раздражать кожу.

Все соединения, удовлетворяющих указанным требованиям, содержат бензольные кольца, многие – сопряженные системы связей. Это обеспечивает высокую эффективность поглощения ультрафиолетового излучения. Первым из таких соединений, нашедших практическое применение, стала пара -аминобензойная кислота (ПАБК). Интересно, что она обладает и заметной биологической активностью – является фактором роста микроорганизмов, а также витаминоподобным веществом; одно из ее производных – фолиевая кислота (витамин Н). Сложные эфиры ПАБК (этиловый, пропиловый, изопропиловый) применяют в медицине в качестве местноанестезирующих средств. Одно из самых известных производных – новокаин.

Более эффективны эфиры коричной кислоты С 6 Н 5 –СН=СН–СООН и салициловой кислоты, производные бензофенона С 6 Н 5 –СО–С 6 Н 5 . Все эти соединения хорошо растворимы в неполярных средах и эффективно защищают кожу от ультрафиолетовой радиации, в том числе и области УФ-А. Другое важное свойство этих соединений – сильное поглощение света достигается при небольших концентрациях. Количественно защитное действие данного соединения или композиции выражается так называемым «защитным фактором». Он определяется отношением минимальной дозы радиации, вызывающей покраснение (эритему) защищенной кожи, к дозе излучения, вызвавшей такое же покраснения чистой кожи. Например, если эритема на чистой коже появилась через 10 минут облучения, а защищенной (в тех же точно условиях) – через час, то защитный фактор равен 6. Распространенный прием повышения защитного фактора – одновременное применение в одном креме двух или более различных соединений.

Илья Леенсон

Литература:

Бриттон Г. Биохимия природных пигментов . М., «Мир», 1986
Леенсон И.А. Занимательная химия , ч. 1. М., «Дрофа», 1996