Informații generale Ochiul uman este capabil să înregistreze radiații electromagnetice cu o lungime de undă de aproximativ 400 nm la aproximativ 750 nm ca lumină. Radiația cu lungimea de undă de 750 nm apare roșie, iar radiația cu lungimea de 400 nm apare purpurie.

29. ianuarie 2004 la 11:24 Primar.sme.sk

Informații generale

Ochiul uman este capabil să înregistreze radiații electromagnetice cu o lungime de undă de la aproximativ 400 nm la aproximativ 750 nm ca lumină. Radiația cu lungimea de undă de 750 nm apare roșie, iar radiația cu lungimea de 400 nm apare purpurie. Nanometrul (nm) este de un miliard de metri (10-9 m).

Radiațiile cu o lungime de undă mai mare de 750 nm sunt denumite radiații infraroșii (radiații IR), radiații cu o lungime de undă mai mică de 400 nm, denumite radiații ultraviolete (radiații UV). Există trei regiuni UV care au efecte fizice și biologice diferite.

Radiațiile cu lungimi de undă mai mici de 100 nm aparțin radiațiilor ionizante, adică razele X sau razele gamma.

desemnare lungimea de undă în nm adâncimea de pătrundere în piele
UV-A 320-400 până la aprox. 5 mm
UV-B 280-320 50-100 um
UV-C 100-280 -

Radiații UV în atmosferă

Aproximativ 6% din lumina soarelui care cade pe Pământ este radiație UV. Din razele soarelui, suprafața pământului ajunge în mare măsură doar la lumina vizibilă, razele UV-A și UV-B. În schimb, radiația UV-C este complet absorbită de oxigenul stratosferei superioare sau mezosferei, precum și de stratul de ozon. Radiațiile UV-C scindează molecula de oxigen O2 în oxigenul atomic O, care se leagă foarte repede de molecula O2 de pe O3, adică ozon, și astfel asigură conservarea stratului de ozon. Atenuarea razelor solare care cad în atmosfera Pământului constă în diverse procese de absorbție și împrăștiere, care depind foarte puternic de lungimea de undă a radiației. Razele UV-A sunt slăbite foarte puțin de ozonul stratosferic și troposferic. În contrast, razele UV-B din stratul de ozon sunt slăbite cu cca. 95%, astfel încât suprafața pământului să atingă doar o mică parte. Aproape de sol refractează radiațiile UV de. eu. NO2 - produs în principal de camioane - pentru NO și oxigen liber O, care se leagă apoi cu oxigenul atmosferic O2 de ozon, adică O3. Menționăm că se aplică următoarele:

atenuare = împrăștiere + absorbție

Ca urmare, stratul de ozon joacă un rol crucial, în special în atenuarea radiațiilor UV-B. Chiar și o scădere puternică a stratului de ozon, pe de altă parte, nu ar duce la o creștere a radiației UV-C, deoarece absorbția sa completă ar fi în continuare suficient de eficientă chiar și cu o cantitate mai mică de ozon. Radiația UV-A este atenuată, așa cum am menționat, de ozon doar într-o măsură foarte mică, astfel încât reducerea stratului de ozon nu are un efect mare asupra intensității radiației UV-A.

Situația cu radiații UV-B este diferită. Pentru o explicație simplă, putem presupune că fiecare procent din pierderea de ozon duce la o creștere de 1,5 până la 2% a radiației UV-B pe suprafața pământului.

Anatomia pielii

Impresii artistice ale pielii

Pentru a înțelege procesele biologice și fiziologice ale radiațiilor UV în piele, există unele cunoștințe despre anatomia acesteia.

Pielea este cel mai mare organ al omului. În cazul unui adult, acesta acoperă o suprafață de aprox. 1,6 m2 și astfel reprezintă aproximativ 16% din greutatea corporală a unei persoane. Împreună cu creșterea pielii, cum ar fi părul, unghiile, transpirația și glandele sebacee, pielea creează un fenotip uman unic determinat genetic și, în plus, îndeplinește o serie de sarcini, care sunt prezentate pe scurt aici:

  • funcție de protecție, protecția interiorului corpului ca barieră mecanică și chimică
  • reglare termică, de ex. îngustarea sau lărgirea vaselor de sânge
  • reglementarea managementului apei, de ex. excreția de lichide și săruri (transpirație)
  • funcție senzorială, de ex. percepția excitațiilor termice, atingeri, durere
  • funcție imună, de ex. în contextul bolilor infecțioase și alergiilor
  • comunicare, de ex. roșeață sau decolorare

Pielea umană este formată din piele (epidermă) și piele de căprioară (dermă). Sub piele se află ligamentul subcutanat, subcutanat. Pentru așa-numitele creșteri ale pielii etc. includ: păr, unghii și glande, cum ar fi glandele sudoripare.

Acțiunea biologică a radiațiilor UV

Sursa radiației UV naturale este soarele. În mod artificial, radiația UV poate fi produsă prin intermediul lămpilor UV speciale, de ex. în medicină pentru dezinfectare sau în paturi de bronzat. Din păcate, lămpile UV sunt emise și de lămpile cu halogen. Datorită adâncimii reduse de penetrare a radiațiilor UV în corpul uman, practic sunt afectați doar ochii, pielea și sistemul imunitar. Procedând astfel, trebuie să facem distincția între acută și cronică. Cu toate acestea, radiația UV este necesară și pentru viața umană și are o serie de efecte pozitive.

În „cantități” rezonabile, radiațiile UV au o serie de efecte necesare și pozitive. Radiația UV este astfel necesară pentru producerea vitaminei D în piele. Pentru aceasta, însă, este suficientă o expunere de 10 minute la lumina soarelui pe zi. Ambele vitamine D2 și D3 sunt produse de lumina ultravioletă de la ambele provitamine - ergosterol resp. 7-dehidesterol. Vitamina D joacă un rol semnificativ în metabolismul calciului. În plus, lumina soarelui stimulează sistemul imunitar și condiționează senzația generală de sănătate. În terapia medicală, este vorba de radiații UV. eu. utilizat pentru tratamentul psoriazisului și neurodermatitei, precum și pentru tratarea anumitor tulburări senzoriale.

Terapia cu lumină este utilizată pentru depresie și aritmii de somn și trezire.

Consecințele acute ale radiației ultraviolete UV pot fi inflamația conjunctivei și corneei ochiului, precum și arsurile (eritemul) pielii. Cu radiații UV mai puternice, se formează vezicule pe piele până când țesutul pielii moare (necroză).

Consecințe cronice, consecințe ulterioare

După mulți ani de expunere intensă la radiațiile UV, pot apărea următoarele daune permanente și ireversibile:

La ochi: cataractă, modificări conjunctivale degenerative, precum și retinopatie.

Pe piele: Îmbătrânire prematură, formarea ridurilor. Aceste modificări sunt denumite „îmbătrânire” a pielii o. eu. constau din:

  • mărirea porilor,
  • eczemă
  • afectarea ligamentelor
  • distrugerea fibrelor elastice.

În plus, cancerul de piele, cum ar fi:

  • carcinom bazocelular
  • carcinom cu celule scuamoase
  • melanom (cancer de piele neagră).

Pe sistemul imunitar:

Boli infecțioase mai frecvente, cum ar fi herpes simplex sau tuberculoză. Mai mult, există un efect negativ asupra dezvoltării cancerului, de ex. imunosupresie, adică slăbirea sistemului imunitar.

Unul dintre efectele semnificative ale radiațiilor UV este modificarea ADN-ului. În acest caz, se formează un dimer stabil cu baze ADN pirimidină, adică timină și citozină. Acești dimeri duc la tulburări ale celulei în timpul transcrierii și mai târziu și în replicare (= proliferarea celulară).

Prin transcriere înțelegem transcrierea ADN-ului în ARN.

În plus, pot rezulta rupturi de helix ADN.

Astfel de modificări, care sunt încă efectuate sub radiații UV normale, sunt corectate prin mecanisme speciale de reparare. Una dintre enzimele importante pentru aceste „reparații” este endonucleaza.

Dacă aceste mecanisme de reparare sunt întrerupte, rezultatul este de ex. boala xerodermei pigmentare. Dezvoltă cancer de piele pe părți ale pielii expuse la soare.

Dozele excesive de radiații UV, care afectează pielea, supraîncarcă funcția „normală” a mecanismelor de reparare, astfel încât să poată avea ca rezultat. eu. fii cancer.

Măsurarea radiației UV, a indicelui UV

În principal din cauza schimbării timpului liber și a comportamentului social schimbat, expunerea la razele ultraviolete a crescut semnificativ în ultimii ani. În plus, până acum, în special în emisfera sudică, expunerea la radiațiile UV-B a crescut prin reducerea stratului de ozon.

Unități de măsură

În știința biologică, radiațiile UV sunt denumite „doza de jumătate de oră eficientă eritematic”. Această cantitate indică ce energie UV eritematoasă, adică cu acțiune la cald, apare în jumătate de oră pe m2 la altitudine. Prin urmare, se măsoară în jouli pe metru pătrat (J/m2).

O cantitate mai ușor de înțeles este utilizată pentru populație. Este indicele UV (UV-J) pentru radiațiile UV. Acest indice este o măsură a celei mai mari valori zilnice a radiațiilor UV eritematoase. Aproximativ 20 de juli/m2 corespunde unui indice UV de 1. Indicele UV oferă o indicație a timpului necesar unui anumit tip de piele pentru a dezvolta eritem. Acesta variază de la 0 la 12. În Germania, cele mai mari valori variază de la aproximativ 8, în timp ce valorile mondiale sunt măsurate până la aproximativ 12.

Cu indicele UV 4, persoanele blonde cu piele deschisă pot suferi de eritem la soarele amiezii după doar o jumătate de oră.

radiații
Indicele UV Doza de radiații UV Pericol de eritem Măsuri de protecție
0-1 foarte jos foarte puțin probabil nu sunt necesare
2-4 mediu puternic posibil de la 30 min. recomandat, în special pentru persoanele cu pielea deschisă
5-7 înalt posibil de la 20 min. necesar
8 și mai mare foarte inalt după mai puțin de 20 de minute. absolut necesar

protecție UV

Cea mai simplă protecție împotriva radiațiilor UV, desigur, constă în evitarea acesteia. Cu toate acestea, acest lucru este posibil doar parțial, deoarece majoritatea oamenilor rămân deseori afară. În plus, trebuie avut în vedere faptul că, din cauza reflexiilor, suntem expuși și radiațiilor UV la umbră, în special în apă sau zăpadă. Ochii pot fi foarte bine protejați cu ochelari de soare. Cu toate acestea, trebuie să se asigure că ochelarii absorb efectiv radiațiile UV-A și UV-B și că sunt suficient de mari. Acest lucru se datorează faptului că ochelarii întunecați fără protecție suficientă împotriva radiațiilor UV fac contrariul, deoarece mai multă lumină ultravioletă pătrunde în pupila extinsă decât în ​​ochiul neprotejat.

Când mergeți pe ghețari, de ex. Este esențial să folosiți „ochelari de protecție împotriva gheții”, deoarece în caz contrar pot provoca leziuni oculare mai grave.

Pielea trebuie protejată fie prin îmbrăcăminte, fie - dacă acest lucru nu este posibil, cum ar fi la față sau în timpul liber - creme de protecție solară resp. loțiune de plajă.

Numărul de băi de soare în care nu apare încă înroșirea pielii nu trebuie să depășească 50 pe an, așa cum recomandă Oficiul Federal pentru Protecția împotriva Radiologiei. Eritemul, adică înroșirea pielii, trebuie evitată pe cât posibil. Acest lucru se poate realiza evitând lumina soarelui sau protecția solară adecvată.

Este foarte important să rețineți că îmbrăcămintea oferă o protecție parțială și limitată împotriva radiațiilor UV. Astfel, de exemplu, bumbacul absoarbe doar o parte din radiația UV-B, de ex. țesăturile din poliester oferă o protecție relativ bună. Au fost găsite chiar și tricouri ieftine cu un factor de protecție (factor UV) mai mic de 5. Aproximativ 30% din toate hainele testate au avut un factor de protecție mai mic de 30! Spălarea hainelor cu detergenți care conțin așa-numitele înălbitoare optice s-a dovedit a fi foarte avantajoasă, deoarece aceste substanțe au o absorbție bună a radiațiilor UV. Din păcate, în prezent, nu există încă standarde obligatorii pentru producători. Cu toate acestea, mulți producători declară, în special în îmbrăcămintea pentru copii, factorul de protecție al produselor lor sub formă de supraimprimare pe o piesă de îmbrăcăminte.

factor protector > 0 > 5 > 10 > 15 > 20 > 25 > 30 > 35 > 40 > 45 > 50
bumbac (n = 14) 1 3 2 2 3 - - - 1 - 2
lână
(n = 11)		 - - - - - - - - 1 2 8
in
(n = 36)		 - 11 10 8 6 1 - - - - -
viscoză
(n = 64)		 26 7 6 12 4 2 2 2 1 1 1
poliamide
(n = 16)		 6 1 3 - - - - - - - 6
poliester
(n = 43)		 1 - - 2 - 1 1 - 2 3 33
substanțe amestecate
(n = 52)		 - - 2 3 2 4 3 4 3 7 24

Acest tabel prezintă factorul de protecție al hainelor de vară confecționate din diferite țesături. n = numărul de articole de îmbrăcăminte utilizate; au fost testate în total 236 de piese. (Potrivit dr. Thil Gambichler, Universitatea Ruhr din Bochum).

Corpul copilului - și astfel pielea - este deosebit de sensibil la influențele mediului. Pielea sugarilor este doar 1/10 la fel de groasă ca pielea unui adult.

Copiii cu vârsta sub 5 ani ar trebui să fie extrem de protejați de orice tip de eritem, deoarece fiecare eritem la această vârstă crește cu. eu. risc de cancer de piele. Din acest motiv, copiii care sunt expuși la soare, adică de ex. la joc, protejat cel puțin cu protecție solară cu un factor de protecție de 15.

Fiecare protecție solară (smântână, ulei, lapte) are un factor de protecție solară (factor UV) imprimat pe ambalaj (cutie, sticlă sau tub). Factorul este dat ca număr întreg. Între timp, factorii de protecție variază de la 1 la 30. Un factor de 30 este considerat „blocant solar”.

Factorul indică cât de mult mai mult decât fără protecție este posibil să stați la soare după aplicarea sa pentru a obține același efect. Astfel, un factor de protecție de 5 ar însemna că expunerea la radiații UV după 5 ore de ședere este aceeași ca și pentru o ședere de 1 oră fără protecție. La persoanele blonde cu pielea deschisă, factorul de protecție ar trebui să fie de aproximativ două ori mai mare decât indicele UV.

La lumina puternică a soarelui, se recomandă și o acoperire a capului pentru a proteja capul și gâtul, în plus față de toate produsele de protecție.

Radiații UV în munți

Trecerea Traseelor ​​Inca din Peru duce la o încărcătură mare de radiații UV chiar și în zilele înnorate

Trecerea Traseelor ​​Inca din Peru duce la o încărcătură mare de radiații UV chiar și în zilele înnorate

Cu cât o persoană este mai înaltă, cu atât este mai scăzută protecția aerului și cu atât mai puțin este slăbită, în special prin radiația UV-A. În termeni simpli, se poate afirma că intensitatea radiației UV crește la fiecare 1.000 de metri de altitudine cu aprox. 6%. O atenție deosebită trebuie acordată zăpezii, ghețarilor sau. în apă (lângă lacurile montane), deoarece aici, datorită reflectării, doza de radiație poate fi semnificativ crescută de radiația UV.

Radiații UV și latitudine

Latitudinea zonei crește de la ecuator cu lățimea? = 0 ° la polii cu? = ± 90 °. Cea mai înaltă poziție a soarelui se schimbă în funcție de latitudine. Soare deci 21./22. Decembrie se află pe tropicul sudic (? = -23,5 °), 21/22. Martie la ecuator (? = 0 °) și 21./22. Iunie la tropicul nordic (? = + 23,5 °) la ora locală 12:00 exact perpendiculară pe orizont. La Berlin (? = 52,5 °) soarele stă în mijlocul verii, adică pe 21/22. Iunie, în schimb, la doar 61 ° deasupra orizontului.

Cu toate acestea, cu cât este mai jos soarele, cu atât este mai mare calea luminii solare prin atmosferă și cu atât lumina ultravioletă atenuată este mai mare. În termeni simpli, se poate afirma că intensitatea radiației UV la poli este doar de aproximativ 1/1 000 din radiația de la ecuator.

Rumenirea pielii servește la protejarea straturilor subiacente ale pielii și, în același timp, în principal la protejarea ADN-ului din nucleul celular. Distingem între rumenirea imediată (pigmentare), care are loc în câteva ore și pigmentarea târzie.

În straturile epiteliale inferioare ale pielii, o. eu. găsesc melanocite și keratinocite. Melanocitele și keratinocitele sunt ambele tipuri importante de celule ale pielii.

După expunerea la radiații UV, melanina se formează în melanocite. De acolo, melanina este transportată prin mecanisme speciale de transport (melanozomi) către keratinocite. În keratinocite, melanina se depune deasupra nucleului celular. Acest lucru protejează nucleul celulei de radiațiile UV, în special acidul său ADN. Această melanină este responsabilă pentru rumenire.

În timpul procesului de pigmentare imediată, o cantitate mică de melanină se re-formează, dar în keratinocitele menționate, în special cea care este deja disponibilă este transportată.

Pigmentarea ulterioară constă - mai ales după mai multe băi de soare - din formarea mai puternică de melanină nouă și transportul său ulterior. Acest proces poate dura până la câteva zile.

Studiouri solare, solarii

În studiile solare, lumina ultravioletă este produsă folosind lămpi adecvate. În același timp, există dispozitive pentru întregul corp și cele care servesc în principal pentru rumenirea feței. Raportul dintre radiațiile UV-A și UV-B poate fi setat folosind filtre adecvate. Eritemul trebuie prevenit în acest fel. Cu toate acestea, acest lucru pierde și efectul de rumenire mai durabil, astfel încât trebuie aplicată radiația UV-A cu o intensitate mai mare. Aceasta realizează rumenirea (pigmentarea imediată). Cu toate acestea, acest lucru are ca rezultat și o creștere a efectelor nocive ale radiațiilor. În plus, nu există nicio piele care să protejeze „calusul” (= pielea aspră), ceea ce poate fi realizat numai prin radiații UV-B.

Există cercetări că riscul de cancer de piele poate fi crescut. Acesta este în special cazul persoanelor cu pielea deschisă sau persoanelor cu multe semne de naștere. În plus, persoanele care au suferit de eritem în timpul copilăriei sunt expuse riscului. După cum sa menționat deja, copiii cu vârsta sub 5 ani prezintă un risc deosebit, dar există și un risc crescut pentru adolescenții cu vârsta sub 18 ani. De regulă, nu ar trebui să ne răsfățăm cu mai mult de 50 de apusuri pe an fără să înroșim pielea. Soarele bronzat trebuie evitat. Acest număr se aplică împreună solariilor și soarelui natural.

În plus, ar trebui să renunțăm la deodorante și produse cosmetice atunci când facem plajă. În plus, anumite medicamente cresc sensibilitatea la radiațiile UV. Atunci când luăm medicamente, fie ar trebui să renunțăm total la plajă, fie cel puțin să consultăm un medic în prealabil.

Reacții fotoalergice

Multe medicamente conduc la unele reacții cutanate semnificative la mulți oameni atunci când sunt expuși la lumina soarelui. Se cunoaște un număr foarte mare de substanțe care pot duce la astfel de reacții alergice cauzate de radiațiile UV. Unele sunt enumerate aici ca exemple:

  • sulfonamide
  • tetracidine
  • captopril
  • metolazonă
  • barbiturice
  • metotrexat
  • triamteren
  • chinină
  • mefloquine
  • mosc
  • Uleiuri esentiale

Simptomele acestor reacții alergice constau în principal din:

  • înroșirea pielii
  • edem cutanat (umflare)
  • vezicule
  • decojirea unghiilor
  • colorarea unghiilor
  • erupție cutanată (erupție pe piele)
  • mâncărime