Radiația solară este o parte majoră a mediului extern uman și afectează direct și indirect majoritatea formelor vii de pe Pământ. Prima a fost proprietatea pozitivă a soarelui asupra sănătății în prevenirea deficitului de vitamina D și în tratamentul rahitismului copiilor - rahitismului.
Pe de altă parte, deja la sfârșitul secolului al XIX-lea, dermatologii au subliniat posibilitatea unor efecte adverse în timpul expunerii pe termen lung. „Căutarea bronzului” modernă și introducerea fototerapiei în cosmetologia laică au un efect advers asupra îmbătrânirii accelerate a pielii, o creștere a numărului de cancere ale pielii, tumori non-melanom, melanom malign al pielii și o creștere a leziuni oculare de diferite feluri.
Un fapt nou, cu consecințe semnificative, este reducerea stratului de ozon al stratosferei. După o serie de fluctuații până la valori de 20% - 40% în scădere față de valorile din ultimii 30 de ani, valorile s-au stabilizat la limita minimului absolut.
Aspecte fiziologice și fiziopatologice
Radiația solară este o parte a radiației aparținând spectrului așa-numitelor unde electromagnetice neionizante. Lungimea de undă a întregului spectru se suprapune peste 15 linii. Gradul de acțiune și efectele secundare depind de lungimea de undă și doza de radiații. Cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât radiația are mai multă energie și astfel are și un resp. mai negativ (agresiv) efect biologic mai mare.
Întregul spectru electromagnetic al radiației solare constă dintr-un set de unde cu frecvențe în continuă schimbare. Ochiul percepe această regiune de undă ca un spectru de culori de la mov la albastru, verde, galben, portocaliu și roșu. Lumina vizibilă evocă percepția vizuală și este un mijloc absolut necesar de a obține informații vizuale despre lumea exterioară. Lungimi de undă mai mari aparțin radiațiilor infraroșii. Lungimi de undă mai mici are radiații ultraviolete.
Radiația solară care lovește suprafața pământului constă din aproximativ 5% radiații ultraviolete, 50% radiații vizibile și 45% radiații infraroșii. Radiația solară cu o lungime de undă de aproximativ 780 - 106 nm are caracterul Radiatii infrarosii. Acest tip de radiații este perceput în principal de suprafața corpului sub formă de căldură. Lumina vizibilă și spectrul său formează doar o mică parte din raza de soare. Lungimile sale de undă variază de la 400 la 780 nm. Această radiație pătrunde în piele și mușchi, provocând o mai bună circulație a sângelui. Radiația solară cu o lungime de undă mai mică de 400 nm aparține zonei radiații ultraviolete.
Radiațiile ultraviolete (UV) și efectul acesteia asupra corpului uman
În funcție de efectele asupra sistemelor biologice, radiațiile UV sunt împărțite în mod convențional în benzi:
| radiații UVA cu undă lungă | 315 - 400 nm |
| radiații UVB cu undă medie | 280 - 315 nm |
| radiații UVC cu unde scurte | 100 - 280 nm |
| radiații de vid (UVD) | 10 - 100 nm |
Decisiv pentru cantitatea și calitatea radiațiilor de pe Pământ este, mai presus de toate, reducerea radiației ultraviolete de către stratul de ozon al stratosferei și absorbția radiațiilor infraroșii de către vaporii de apă.
Ozonul absoarbe toate radiațiile UVC și o mare parte a radiației UVB, astfel încât spectrul ultraviolet de pe Pământ constă în principal din UVA (90 - 99%) și o mică parte din radiația UVB (1 - 10%). Intensitatea radiației ultraviolete este îmbunătățită semnificativ de reflexiile de la zăpadă, ghețari, nisip alb, suprafețele apei cu până la 85%.
Un factor important este altitudinea. Pentru fiecare 300 m deasupra nivelului mării, intensitatea componentei care provoacă roșeață și arsuri ale pielii (componentă eritematogenă) crește cu până la 4%, astfel încât la o altitudine de aproximativ 1.500 m deasupra nivelului mării, intensitatea este cu aproximativ 20% mai mare decât la nivelul mării. Efectul eritematogen al soarelui este influențat și de umiditatea și temperatura aerului. Norii absorb mai puține radiații UV decât spectrul vizibil, astfel încât în cerul înnorat intensitatea UV este redusă cu doar 20-40% comparativ cu o zi senină.
Risc de expunere la lumina soarelui
Pielea este expusă la doze semnificative de energie de radiații UV pe tot parcursul vieții. Cele mai multe modificări cronice apar în țesutul conjunctiv în zonele neacoperite ale corpului.
Cele mai pronunțate efecte biologice în reacțiile acute și cronice sunt atribuite UVB. Cu toate că Regiunea UVA este caracterizată de o radiație mai puțin energetică, lungimile sale de undă reprezentând până la 90% din spectrul UV al soarelui și, în plus, pătrunde substanțial mai adânc decât UVB și este absorbit mai ales în țesutul conjunctiv. Astfel, poate participa nu numai la reacții cronice, ci și acute.
Efecte pozitive ale radiațiilor UV
- Radiațiile UV într-o doză rezonabilă asigură conversia și activarea producției de vitamina D3 din dehidrocolesterol, ceea ce este important prevenirea rahitismului - rahitism mai ales în copilărie,
- Mișcarea și influența adecvată nu numai a radiațiilor solare UV, ci și a radiației solare complexe pot afectează pozitiv imunitatea nespecifică.
Efecte nocive ale radiațiilor UV asupra pielii
- Formarea eritemului și edemului cutanat. Este o înroșire a pielii, cu un anumit timp care se produce până la câteva ore după iradiere. În terminologia tehnică, este denumită așa-numitul eritem latent, care se manifestă după câteva ore de expunere la soare. Creșterea fluxului sanguin către piele apare adesea în afara timpului la soare, spre deosebire de eritem - roșeață cauzată de radiația infraroșie, care este imediată.
- Efecte pigmentare. După eritemul inițial și umflarea (edemul) pielii, pielea este rumenită prin stimularea melanocitelor și oxidarea pigmentului de melanină. Pigmentul, care produce o culoare maro pe piele, iese din celulele bazale ale epidermei în straturile de suprafață ale coriului.
- Îmbătrânirea pielii denumită elastoză actinică. Îmbătrânirea pielii este schimbarea dominantă care este prezentă în mod regulat cu expunerea pe termen lung la radiațiile UV. Baza este îngroșarea țesutului elastic al pielii în prezența unei cantități mari de fibre elastice grosiere, împletite, degradate. Există o pierdere și reducere a fibrelor de colagen și o pierdere de procolagen, care este o substanță importantă pentru elasticitatea și elasticitatea pielii. După strălucire, există și o activare negativă a celulelor imune (mastocite), care se înmulțesc și produc substanțe active care duc la deteriorarea țesuturilor și la o reacție inflamatorie, astfel încât este prezent un infiltrat inflamator. Modificările degenerative ale pielii și ale țesutului subcutanat sunt parțial reversibile. Deja în timpul și după expunerea solară, începe un proces reparator regenerativ cu noua formare a colagenului în părțile profunde ale pielii. Se știe puțin că supraîncărcarea mecanismelor regenerative și deteriorarea nucleelor celulare cu un posibil efect cancerigen tardiv începe la nivelul de 66% al pragului de roșeață.
- Întreruperea microcirculației în piele este însoțită de dilatarea vaselor de sânge, atrofierea lor și reducerea treptată. Se poate produce distrugerea aproape completă a țesutului orizontal de suprafață, în principal prin mecanismul pierderii elasticității peretelui vascular.
- Efecte cancerigene sunt confirmate experimental și prin studii epidemiologice care indică incidența globală tot mai mare a tumorilor cutanate ale melanomului și non-melanomului. Această creștere dovedită a incidenței cancerelor de piele și a melanomului malign în ultimele decenii a fost asociată în primul rând cu o schimbare a obiceiurilor de modă și o creștere a expunerii individuale la radiațiile UV de origine solară și artificială. Se estimează că radiațiile UV sunt responsabile pentru aproximativ 70% din tumorile cutanate.
- Imunosupresie și imunotoleranță. Radiațiile UV pot suprima răspunsul imun mediate de celule. UVB este cel mai eficient, nici radiațiile UVC și UVA nu sunt neglijabile.
- Reacții fototoxice și fotoalergice ele reprezintă procesul de fotosensibilizare a leziunilor tisulare „in vivo” și răspunsul biologic ulterior la acest fototraumatism. Multe medicamente sunt, de asemenea, fotosensibilizatoare, de ex. efectul unor antibiotice sau chimioterapice. Fotosensibilizatorii pot fi de asemenea aplicați local, de exemplu conținând gudroane și ichtamol. Reacțiile fotoalergice apar fie ca răspuns imun direct indus de radiația solară (în principal UVA), fie în combinație cu o substanță.
Efecte nocive ale radiațiilor UV asupra vederii
- Keratita Boala Jezapal a corneei, care este împărțită în cheratită superficială și cheratită profundă și se manifestă fie numai în depozite inflamatorii la marginile corneei, fie printr-un ulcer corneean care se răspândește în împrejurimi, sau poate afecta tot țesutul corneei și poate provoca permanent pierderea transparenței. Spectrul de acțiune pentru cheratită câștigă teren maxim la o lungime de undă de 270 nm.
- Conjunctivită - Boala conjunctivală Jezapal, manifestată prin congestia vaselor conjunctivale, lacrimare crescută și secreție mucoasă sau purulentă. Ca și în cazul cheratitei, aceasta este în principal zona radiațiilor UVC. Lungimea de undă maximă care provoacă această reacție este de 260 nm.
- Este cataracta cataractă, transparență afectată a cristalinului din cauza reacțiilor fotochimice. Se manifestă printr-o deteriorare a acuității vizuale. Spectrul de acțiune pentru cataractă la ochiul uman nu a fost determinat, deoarece cataracta are o fază ascunsă pe termen lung și înnorarea lentilelor oculare este foarte lentă. Radiațiile UV sunt unul dintre principalii factori de risc în dezvoltarea cataractei. Afectarea retinei reprezintă efectele adverse ale radiațiilor UV asupra celulelor retiniene. Daunele sunt cauzate radiații cu unde scurte (350 - 780 nm), atât prin daune fotochimice, cât și termice.
Alte efecte ale radiațiilor UV
- Efectele radiațiilor UV sunt, de asemenea bactericid, care este utilizat în dezinfectarea încăperilor cu cerințele microbiologice necesare pentru calitatea aerului, în special în domeniul sănătății. Lămpile care emit radiații UV sunt denumite așa-zisul lămpi germicide și sunt utilizate pentru dezinfectarea aerului în unități medicale, săli de operații, laboratoare, instalații veterinare, în producția farmaceutică de produse sterile și altele asemenea.
Protecția pielii împotriva radiațiilor UV
Cea mai bună protecție pentru piele este acoperirea pielii cu îmbrăcăminte, prevenind astfel acțiunea radiațiilor UV dăunătoare. Protecție temporară a pielii acestea oferă produse speciale numite creme de protecție solară sau de protecție solară înainte de expunerea excesivă la radiații UV. Acestea conțin diferite combinații de filtre UV în funcție de gradul de protecție necesar, care este exprimat ca factor de protecție. Pentru un grad mai mic de protecție se utilizează numai filtre pentru zona UVB, pentru valori mai mari este necesară o combinație de filtre pentru zona UV B și UVA sau UVC. Mărimea protecției este afectată nu numai de concentrația și tipul filtrelor UV, ci și de formularea generală a produsului.