 |
Ультрафиолетовое излучение и его действие на организм
|
|
|
|
Проблема негативного влияния солнечного излучения на кожу — не только сезонная. Тем не менее, каждый год с приходом лета озабоченность этим вопросом становится по-настоящему массовой. Практикующие косметологи сталкиваются с разнообразными проявлениями коварства нашего светила: это и ускоренное старение под воздействием солнечных лучей, и индивидуальная фоточувствительность, и сочетание солнечного света с действием различных веществ и препаратов… В очередной раз поднимая эту вечно актуальную тему, мы стремимся отразить самые современные представления о механизмах действия солнечных лучей и способах извлечь из солнца пользу, избегнув вреда.
Друг или враг?
Печальную картину представляла бы Земля без солнечного света. Не существовало бы растений и животных, а единственными живыми организмами были бы лишь бактерии, способные обходиться без солнца. Именно солнечный свет прямым или косвенным образом стимулирует тканевое дыхание, оказывает противовоспалительный эффект, укрепляет защитные силы организма, обеспечивает нормальное развитие костного скелета.
Основой благотворного влияния солнца на человека являются ультрафиолетовые лучи. В солнечном свете 40% спектра составляет видимый свет, 50% — инфракрасное излучение и 10% — ультрафиолет. На шкале электромагнитного излучения ультрафиолет занимает промежуточное положение между рентгеновскими лучами и видимой частью спектра. В зависимости от длины волны ультрафиолетовое излучение разделяют на несколько групп: коротковолновое (UVС), средневолновое (UVB) и длинноволновое (UVA), как показано на рис. 1 (c. 10).
Из курса физики мы знаем, что если длина волны излучения увеличивается, то его проникающая способность возрастает, а переносимая им энергия уменьшается. Следовательно, наибольшей энергией обладают UVС-лучи, однако они почти полностью фильтруются озоновым слоем и не имеют физиологического значения. Лучи UVВ составляют 5% всего ультрафиолетового излучения и не проникают дальше эпидермиса. Остальная часть (90–95%) УФ-лучей приходится на долю излучения UVА, которое обладает большей проникающей способностью и достигает сосочкового и сетчатого слоя дермы.
Воздействие ультрафиолета на кожу заметно влияет на метаболизм нашего организма. Общеизвестно, что именно УФ-лучи инициируют процесс образования эргокальциферола (витамина Д), необходимого для всасывания кальция в кишечнике и обеспечения нормального развития костного скелета. Кроме того, ультрафиолет активно влияет на синтез мелатонина и серотонина — гормонов, отвечающих за циркадный (суточный) биологический ритм. Исследования немецких ученых показали, что при облучении УФ-лучами сыворотки крови в ней на 7 % увеличивалось содержание серотонина — «гормона бодрости», участвующего в регуляции эмоционального состояния. Его дефицит может приводить к депрессии, колебаниям настроения, сезонным функциональным расстройствам. При этом количество мелатонина, обладающего тормозящим действием на эндокринную и центральную нервную системы,
|
|
|
снижалось на 28%.
Именно таким двойным эффектом объясняется бодрящее действие весеннего солнца, поднимающего настроение и жизненный тонус. Интересно, что одним из факторов акселерации молодежи в ХХ веке считается мода на загар, а, следовательно — увеличение времени пребывания на солнце.
Нельзя не отметить и бактерицидную функцию УФ-лучей. В медицинских учреждениях активно пользуются этим свойством для профилактики внутрибольничной инфекции и обеспечения стерильности оперблоков и перевязочных. Воздействие ультрафиолета на клетки бактерий, а именно на молекулы ДНК, и развитие в них дальнейших химических реакций приводит к гибели микроорганизмов.
|
|
|
Негативное воздействие ультрафиолета
Однако хорошо известен и ряд других эффектов, возникающих при воздействии УФ-излучения на организм человека, которые могут приводить к ряду серьезных структурных и функциональных повреждений кожи. Как известно, эти повреждения можно разделить на:
— острые, вызванные большой дозой облучения, полученной за короткое время (например, солнечный ожог или острые фотодерматозы). Они происходят преимущественно за счет лучей UVВ, энергия которых многократно превосходит энергию лучей UVА. Солнечная радиация распределяется неравномерно: 70% дозы лучей UVВ, получаемых человеком, приходится на лето и полуденное время дня, когда лучи падают почти отвесно, а не скользят по касательной — в этих условиях поглощается максимальное количество излучения.
Такие повреждения вызваны непосредственным действием УФ-излучения на хромофоры — именно эти молекулы избирательно поглощают УФ-лучи.
— отсроченные, вызванные длительным облучением умеренными (субэритемными) дозами (например, к таким повреждениям относятся фотостарение, новообразования кожи, некоторые фотодерматиты). Они возникают преимущественно за счет лучей спектра А, которые несут меньшую энергию, но способны глубже проникать в кожу, и их интенсивность мало меняется в течение дня и практически не зависит от времени года. Как правило, этот тип повреждений — результат воздействия продуктов свободнорадикальных реакций (напомним, что свободные радикалы — это высокореактивные молекулы, активно взаимодействующие с белками, липидами и генетическим материалом клеток).
Роль УФ-лучей спектра А в этиологии фотостарения доказана работами многих зарубежных и российских ученых, но тем не менее, механизмы фотостарения продолжают изучаться с использованием современной научно-технической базы, клеточной инженерии, биохимии и методов клеточной функциональной диагностики.
Естественная система защиты кожи
Чувствительность кожи к ультрафиолетовым лучам неодинакова. Американский дерматолог Томас Фитцпатрик предложил разделить всех людей на 6 групп (фототипов) в зависимости от фотозащитной способности кожи (см. таблицу 1). Чем выше фототип, тем лучше работает система естественной фотопротекции. Из чего же она складывается?
Одним из факторов естественной защиты от солнца является урокановая кислота,
|
|
|
содержащаяся в роговом слое эпидермиса. Под действием ультрафиолетовых лучей с длиной волны 240–300 нм меняется форма ее изомеров, что способствует превращению электромагнитной энергии в тепловую, которая поглощается тканями.
Мощным естественным фотопротектором является меланин. Спектр поглощения меланина перекрывает весь спектр видимого света и УФ-диапазон. В структуре его молекул присутствуют неспаренные электроны, которые позволяют меланину поглощать кванты света, превращая их энергию в тепло.
Выраженными антиоксидантными свойствами в значительной степени обладают бесцветные предшественники меланина, что позволяет во многом предотвратить негативные последствия свободнорадикального воздействия ультрафиолета. По эффективности они сопоставимы с таким сильным антиоксидантом, как токоферол (витамин Е). При окислении они полимеризуются, образуя коричневый и черный пигмент — эумеланин, который сам обладает антиоксидантными свойствами. Кстати, предпринимаются попытки использовать в качестве антиоксидантов синтетические меланины и меланины, полученные с помощью биотехнологий.
Еще один механизм естественной защиты состоит в стимуляции базальных кератиноцитов под действием ультрафиолета. За счет этого происходит утолщение эпидермиса, который играет роль «рогового щита».
| О действии инфракрасного излучения на человека |
Науке неизвестны какие-либо негативные влияния инфракрасного излучения на организм человека. Инфракрасное излучение или тепловое излучение - это вид распространения тепла. Это то же самое тепло, которое Вы чувствуете от горячей печки, солнца или от батареи центрального отопления. Оно не имеет ничего общего ни с ультрафиолетовым излучением, ни с рентгеновским. Абсолютно безопасно для человека. Более того, сейчас инфракрасное излучение нашло очень широкое распространение в медицине (хирургия, стоматология, инфракрасные бани), что говорит не только о его безвредности, но и о полезном действии на организм.
|
|
|
Итак, инфракрасное (ИК) излучение относится к невидимому длинноволновому спектру светового диапазона и простирается до микроволнового диапазона. ИК излучение состоит из волн длиной от 0.75 до 1000 µм (0.75 µм=750 нм) и подразделяется на ближний (0.75 - 3 μм), средний (3 - 30 μм) и дальний диапазоны (30-1000 μм).
В 2006 г. ученый Ju Hee Lee с соавторами из исследовательского института Сеула (Корея) опубликовал результаты своего исследования о влиянии ИК излучения на кожу лица, особенно на признаки фотостарения: морщины, гиперпигментации, сниженный тонус и стянутость. Их исследование показало, что ИК излучение увеличивает выработку коллагена и эластина в фибробластах кожи и что эти результаты имеют выраженный клинический эффект: у всех пациентов были 25-50% улучшения через 6 месяцев после лечения. Улучшения не наблюдались только для гиперпигментаций. Результаты были подтверждены гистопатологическими исследованиями. Некоторые ученые также утверждают, что ИК излучение испускаемое лазером может иметь терапевтический эффект при заживлении ран, усиливая синтез коллагена, пролиферацию клеток, подвижность кератиноцитов.
Важно, что побочный эффект ИК облучения минимален: слабая, умеренная эритема после процедур проходила через 30 мин после лечения. При этом не наблюдается каких-либо гистопатологических признаков воспаления, ожогов или увеличения солнечных эластозов. Это предполагает, что ИК излучение при температуре окружающей среды безопасно и не вызывает серьезных термальных повреждений.
Таким образом, ИК излучение может оказывать полезное воздействие на текстуру кожи и морщины, увеличивая содержание коллагена и эластина дермы через активацию фибробластов. Поэтому лечение ИК облучением может быть эффективным и безопасным неаблятивным методом ремоделирования кожи, а так же может использоваться в качестве дополнительного лечения в борьбе с фотостарением.
Согласно исследованию, опубликованном в октябре 1998 в Journal of Investigative Dermatology, инфракрасное излучение, являясь компонентом солнечного света, может защитить клетки от повреждающего действия ультрафиолетового излучения. Исследование проводил д-р Louis Dubertret, профессор и глава департамента дерматологии больницы Saint-Louis (Париж). Результаты исследований показали, что ИК свет частично защищает клетки кожи человека от вредного воздействия УФ света. Например, подвергая клетки ИК облучению в течение 30 мин, мы защищаемся от повреждений, вызываемых УФ-А и УФ-Б излучениями. Излучение УФ-А снижает количество жизнеспособных клеток на 45%. Предварительное облучение с ИК светом снижает этот процент до 15%. Под действием УФ-Б излучения также происходят существенные повреждения клеток, а их жизнеспособность падает до 75%. Предварительное облучение ИК светом снижает этот процент до 45%. Защитное влияние ИК проявляется почти сразу после облучения и достигает пика через 24 часа. Затем степень защиты постепенно снижается и исчезает через 3 дня. Важно, что влияние ИК света суммируется. Например, после 2 раз по 30 мин облучения ИК светом количество мертвых клеток от УФ излучения снижается до 2%. Три обработки уничтожают влияние УФ. Схожие результаты были получены при исследовании действия УФ-Б.
|
|
|
69. В настоящее время проблема парникового эффекта является одним из наиболее глобальных экологических вопросов, стоящих перед человечеством. Суть этого явления состоит в том, что солнечное тепло остается у поверхности нашей планеты в виде оранжерейных газов. Главной причиной парникового эффекта является попадание в атмосферу промышленных газов.
Парниковый эффект создают углекислый газ, оксид азота, метан, хлорфторуглероды. Все эти газы - результат деятельности человека.
Сжигание топлива, автомобильные выбросы, лесные пожары, работа промышленных предприятий и повсеместная индустриализация являются причинами кислотных дождей, загрязнения воздуха, разрушения озонового слоя и его последствий, потепления климата.
С другой стороны, ряд ученых считает, что парниковый эффект всегда был присущ Земле. Но в настоящее время его масштабы приобрели угрожающие размеры вследствие смещения орбиты планеты. Последствий же парникового эффекта гораздо больше.
1. Повышенная испаряемость воды в океанах.
2. Увеличение выделения углекислого газа, метана, а также закиси азота в результате промышленной деятельности человека.
3. Быстрое таяние ледников, смена климатических зон, что приводит к уменьшению отражающей способности поверхности Земли, ледников и водоемов.
4. Разложение соединений воды и метана, которые находятся возле полюсов.
5. Замедление течений, в том числе и Гольфстрима, что может вызвать резкое похолодание в Арктике.
6. Нарушение структуры экосистемы, сокращение площади тропических лесов, исчезновение популяций многих животных, расширение среды обитания тропических микроорганизмов.
Использование инновационных подходов к организации производства поможет снизить накопление газов в атмосфере и, соответственно, влияние парникового эффекта.
Киотский протокол — международное соглашение, принятое в Киото (Япония) в декабре 1997 года в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК). Оно обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов.[1]
Детали соглашения
Период подписания протокола открылся 16 марта 1998 года и завершился 15 марта 1999 года.
|
|
|
