Ультрафиолет: животворящий и вероломный

«Нет ничего ужаснее кожи цвета аспирина»

И сколько бы еще человечество преклонялось перед благородной бледностью, если бы не одно событие. В 1923 году на многолюдную набережную Канн с круизной яхты герцога Вестминстера сошла непревзойденная Габриэль Бонёр Шанель (та самая Коко Шанель, сумевшая дать ответ на извечный женский вопрос: «что надеть», предложив маленькое черное платье) в совершенно «непристойном» виде – ее кожа сияла золотисто-бронзовым загаром. Занятная штука человеческая история. Случайность – ну, не до «солнечной безопасности» было влюбленной женщине во время романтического средиземноморского круиза – а общество мгновенно подхватило этот тренд. Не растерялась и сама великая мадемуазель, объявив «загар – это красиво» и введя в моду короткие юбки, блузки и платья без рукавов. И вот уже вслед за Ритой Хейворт на на мировых подиумах блистают загорелые модели.

Случайная оплошность законодательницы мод породила целые индустрии: создание пляжной одежды, производство средств для загара, организация пляжного отдыха. Даже внимание ученых, прежде всего медиков, привлекла к вопросам влияния ультрафиолета на кожу человека. И, надо заметить, оно не ослабевает на протяжении всех последующих десятилетий, хотя их отношение претерпевает изменения: от позитивного до негативного.

Звезда по имени Солнце

Солнце… Ему наша планета обязана появлению биологической жизни, в том числе и ее высшей формы. Его свет — неотъемлемая, жизненно необходимая часть нашего мира. Но, помимо видимой части его спектра (от 400 до 700 нм), человек подвергается воздействию высокоэнергетического излучения ближайшей звезды, возникающего при термоядерной реакции (при слиянии ядер атомов водорода с образованием атомов гелия, электронов ивыделением кванта световой энергии или фотона).^1–2

Диапазон солнечного излучения чрезвычайно широк: жесткое космическое и ультрафиолетовое излучение (УФИ), с одной стороны, инфракрасное и радиоволны — с другой. От лучей коротковолнового спектра нас надежно оберегает атмосфера, пропуская лишь «экологичный», наиболее биологически активный ультрафиолет (от 290 до 400 нм).

В зависимости от биологического действия на организм его подразделяют на:^1–4

• UVA — от 320 до 400 нм — обладаетпреимущественно эритемным и загарным действием;
• UVB — от 290 до 320 нм — лучи с меньшей длиной волны отличаются большей биологической активностью, для них характерно сильное кожное и «витаминизирующее» действие (провитамин 7,8-дегидрохолестерин переходит в активную форму, витамин Д₃);
• UVC — от 200 до 280 нм — как правило, рассеивается и поглощается в верхних слоях атмосферы (на высоте 30–50 км от поверхности земли), отличается наиболее сильным повреждающим действием на организм.

Эффекты солнечного облучения в значительной степени обусловлены поглощением тканями организма физической энергии квантов. Она обратно пропорциональна длине световой волны: чем короче, тем сильнее биологический эффект. А так как УФИ способно проникать лишь в самые верхние слои кожи, именно там происходят первичные фотохимические реакции. Их следствие — местный ответ организма в виде утолщения рогового слоя, эритемы, отека, пигментации кожи и общий — подавление иммунитета, канцерогенез и др.

В высокоширотных странах (как Россия) UVB рассеиваются в атмосфере. Наибольшая интенсивность потока ультрафиолетовой радиации наблюдается незадолго до полудня с максимумом в весенние месяцы.

Вода, снег, белый песок отражают 85% солнечной радиации. Пребывание на пляже, в горах дает вдвое больше энергии за счет отражения и рассеивания лучей.

Хорошо, что в меру

Сложности и многообразию механизмов действия УФИ на организм человека посвящено немало научных трудов. Специалисты выделяют три главных взаимосвязанных процесса: биофизический, гуморальный и нервно-рефлекторный. Ультрафиолет вызывает фотоэлектрический эффект, вторичное фотолюминесцентное излучение и фотохимическое действие, ведущие к активизации биохимических процессов, изменению ионного состава, электрических зарядов коллоидов клеток, их дисперсности, что влияет на жизнедеятельность клеток.^1–3

В животворящем, биогенном воздействии на организм УФ-лучейсовременного врачане приходится убеждать: дозированноеУФИ, безусловно, позитивно воздействует на организм в целом. Адекватные дозы стимулируют выработку гемоглобина; запускают синтез холекальциферола (витамина D₃, важного для профилактики рахита у детей, остеопороза — у пожилых); активизируют обмен веществ, оказывая общеукрепляющие действие; обладают антидепрессивным эффектом (активируют через зрительные нервы зоныгипоталамуса); улучшают работу желез внутреннейсекреции.³

Общестимулирующее действие УФИ начинается с хорошо знакомой каждому из нас ультрафиолетовой эритемы (существенно отличается от тепловой эритемы, которую вызывают инфракрасные лучи). Ее признаки (наибольшее развитие — через 2–12 часов) могут держаться до 1–4 дней. Степень ее развития зависит от величины дозы ультрафиолета (наиболее выраженная – при длине волн около 290 нм) и индивидуальной чувствительности. Затем кожа отвечает образованием пигмента —продукта белкового обмена (меланина). Более интенсивный загарвызывают UVA.Механизм образования эритемы до конца не яснен. Но установлено, что в сосочковом слое дермы под действием УФИ образуются биологически активные вещества (гистамин, кинины, простогландины, продукты обмена нуклеотидов), которые обеспечивают сложнейшую цепь биохимических процессов. УФИ непосредственно воздействует на белковый метаболизм, увеличивая содержание общего и аминокислотного азота, альбуминов и гамма-глобулинов, стимулируя костный мозг, нормализуя белковый спектр крови и кроветворение, усиливая резистентность клеток, активность ферментов тканевого дыхания, а также активируя рост ангиобластов, образование соединительной ткани, что ускоряет эпителизацию кожи. Все это сопровождается возрастанием степени насыщенности крови кислородом.

Благотворное действие ультрафиолетовых лучей проявляется и в изменении иммунобиологической реактивности организма: усиливается фагоцитарная активность лейкоцитов, стимулируется выработка антител, улучшаются бактерицидные свойства крови и кожи; возрастает неспецифическая устойчивость организма к инфекциям, невосприимчивость к токсичным и канцерогенным веществам, ионизирующему излучению и пр.^1–3

Адекватные дозы ультрафиолета положительно влияют и на процессы в коре головного мозга, повышая умственную работоспособность, мышечный тонус, эффективность отдыха. Уменьшая чувствительность рецепторов кожи (вместе с появлением нового, доминантного источника возбуждения в ЦНС), они уменьшают болевую чувствительность.

Список биогенного воздействия на организм УФ-лучей можно продолжить его влиянием на нейроэндокринную систему. Нам же известно, что образование серотонина (биологически активных субстанций, регулирующих процессы сна/бодрствования идр.) заметно тормозится в сумерках и ночью, при недостатке солнечного света. При этом синтез меланотонина (гормона эпифиза) усиливается, снижается продукция гормонов надпочечников и щитовидной железы. Отсюда колебания настроения, депрессии, повышениетревожности.¹

Все животворящие эффекты солнечного света (противовоспалительный, антиневралгический, десенсибилизирующий) и его наиболее биологически активной части — ультрафиолета — нашли широкое применение в современной медицине для лечения и профилактики целого ряда заболеваний.

Для жителей 55° северной широты (Москва, Нижний Новгород, Новосибирск, Томск, Екатеринбург) только 4 месяца (с середины апреля до середины августа) в году продолжается период, когда солнечное излучение способно обеспечить образование витамина D₃ в коже. На широте 60° и севернее (Санкт-Петербург, Архангельск, Сыктывкар) — около 3 месяцев (с мая по июль).⁵ Даже в условиях средней полосы и умеренного климата длительное пребывание на солнце может обернуться серьезными проблемами. А в тропических странах для солнечного ожога достаточно 20–30 минут нахождения под прямыми лучами.

Темная сторона светила

Но есть у ультрафиолета и темная, чрезвычайно коварная сторона. И многие годы врачи не устают предупреждать, особенно неистовых солнцепоклонников, о многочисленных опасностях, связанных со злоупотреблениями загаром, о вредном влиянии чрезмерного солнечного излучения на кожные покровы. Избыток UVB способен сильно повреждать кожу — вплоть до изменений структуры и функции ДНК, фотоинактивации белков и повреждения биомембран.^1–3,6 UVA, хоть и имеет меньшую энергию, но в состоянии глубоко проникать в кожу, вызывая значительный риск возникновения неопластической трансформации ее клеток.⁷ На фоне истощения звеньев антиокислительной системы развивается стресс и повышенная скорость окислительного повреждения липидов, протеинов и ДНК, приводящая к ускорению процессов клеточного старения и соматического мутагенеза.^{1–2, 6–7} Именно UVAсчитается первостепенным фактором фотостарения кожи.

Хорошо известно, что, в отличие от других органов и систем организма, кожа прямо подвержена действию разнообразных повреждающих факторов окружающей среды, в том числе и УФИ. К ним природа предусмотрела определенные адаптационные механизмы: частично проницаемый роговой слой эпидермиса, система пигмента меланина, уменьшающего адсорбцию УФ-излучения ДНК и другими компонентами клетки.^8–9 Они, без сомнения, эффективны, но не при экстремальных условиях. Люди с нежной, слабопигментированной кожей, с рядом заболеваний (базедовой болезнью, вегетативной дистонией), пожилые и детимогут страдать от избытка УФИ.^{3, 10–11}

Итак, неблагоприятные, абиогенные эффекты УФИ (угнетение синтеза ДНК, торможение функций ЦНС, гипертрофия клеток вещества надпочечников, увеличение их массы в 2 раза и более, деструктивные изменения, нарушения обмена витаминов, выраженный лейкоцитоз, усиление онкогенеза) наблюдаются при увеличении суммарной эритемной дозы (от 5 и более). Клинически это действие проявляется в виде возникновения ожогов, фотодерматоза, гиперкальциемии, гемолиза, образования опухолей, фототоксикоза, фотоаллергии, рака кожи, кератоконъюктивита, фотокератита, катаракты и др. Пациенты могут жаловаться на быструю утомляемость, головные боли, сонливость, ухудшение памяти, раздражительность, сердцебиение, понижение аппетита.

Фотостарение кожи. Старение кожи – это, конечно, часть общего биологического закона. Вот только у людей, регулярно и длительно пребывающих на солнце, раньше наблюдаются регрессивные изменения – дегенеративные изменения клеток кожи, фиброзной ткани и кровеносных сосудов. И у процесса фотостарения есть свои клинические, гистологические и биохимические признаки, отличающиеся от таковых при естественном, хронологическом старении. Связано это с воздействием лучей UVB-спектра, способных проникать глубоко в кожу, вплоть до сетчатого слоя дермы.¹² Типичные признаки фотостарения – неравномерная пигментация кожи и утолщение эпидермиса, дисхромии и солнечное лентиго.²

Фотоофтальмии. Роговица и конъюнктива реагируют главным образом на ультрафиолетовые лучи. Они (особенно с длиной волны менее 320 нм) вызывают в ряде случаев заболевание глаз, в самых серьезных случаях может развиться катаракта. Ежегодно в мире 12–15 млн человек теряют зрение из-за развития у них катаракты. По оценкам ВОЗ, 20% от этого числа случаев могут быть вызваны или усугублены воздействием солнца.¹³

Канцерогенное действие УФИ. Но особую тревогу, безусловно, вызывает способность ультрафиолета при определенных условиях индуцировать развитие доброкачественных и злокачественных опухолей. Это возможно при УФИ в области 290–340 нм и начальной эритемной дозе больше пороговой в 40 раз и более. Механизм канцерогенного действия УФИ еще не вполне понятен, но было показано, что под влиянием UVА уменьшается количество Т-киллеров, т. е. снижается защита от образующихся раковых клеток. Предположительно механизмы иммунной перестройки под влиянием излучения связаны с генерацией метастабильного молекулярного (синглетного) кислорода и свободных радикалов, с изомеризацией уроканиновой кислоты вэпидермисе.¹⁴ Среди иных факторов выделяют изменения клеток Лангерганса, увеличение количества Т-супрессоров, усиливающих их апоптоз, индукцию иммуносупрессивного цитокина интерлейкина-10, дефект в механизме ДНК-репарации (дефицит фермента УФ-эндонуклеазы). Многие эксперты рассматривают все возможные механизмы канцерогенного действия УФИ, дискутируют о спектре лучей, к примеру, ответственных за развитие меланомы или рака кожи, но пока мы имеем только статистику. Злокачественная меланома, составляя 3% от злокачественных опухолей кожи, показывает смертность в 1% от всех смертей, вызванных злокачественными опухолями.^1,15–18 Ежегодно в мире регистрируются около 130 000 случаев заболеваний злокачественной меланомой и 66 000 случаев смерти от меланомы и других разновидностей рака кожи.¹³

Это лишь малая часть заболеваний, в той или иной степени связанная с чрезмерным воздействием ультрафиолета на организм человека. Согласно же оценке, данной экспертами в докладе ВОЗ, УФИ ежегодно становится причиной порядка 1,5 млн DALY (лет жизни, утраченных в результате инвалидности).¹³

Солнечный ожог (UVB) с дерматологических позиций —3 степени простого дерматита:

• 1 степень: эритема, отек — 24 часа, получены 4 минимальные эритемные дозы (МЭД);
• 2 степень: эритема, пузыри — 8 МЭД, что соответствует 10–35 минутам пребывания на солнце;
• 3 степень: тепловой шок.

По законам Солнца

Главное – никогда не доводить до ожога. Специалисты предупреждают: количество интенсивного облучения ультрафиолетовыми лучами следует ограничить 50 сеансами в год (независимо – на лоне природы или в солярии).²

Не стоит пренебрегать и мудрыми советами наших мам и бабушек: в жаркий солнечный день выходить на улицу в одежде из натуральных материалов (желательно закрытой), не забывать про головные уборы и солнцезащитные очки. Избегать солнечных ванн во время максимальной активности светила – с 12 до 16 часов (в южных странах – сиеста).

И, конечно же, использовать современные специальные защитные средства: на пляж – солнцезащитные кремы с SPF или средства по уходу за кожей и декоративную косметику с солнцезащитными фильтрами – для повседневных выходов из дома.

Средства фотопротекции (фотопротекторы) сегодня представлены достаточно широко. Среди эндогенных можно назвать препараты для приема внутрь, оказывающие вспомогательные эффекты (противовоспалительный, антиоксидантный), – токоферола ацетат (витамин Е), аскорбиновая кислота, индометацин, антигистаминные препараты, антималярийные, системные кортикостероиды и др.

Экзогенные фотопротекторы наносятся непосредственно на поверхность кожи. Это могут быть спреи, масла, гели, молочко, кремы с защитой как от UVA, так и от UVB. Требования к ним предъявляются высокие: они должны быть удобными в применении, нетоксичными, обладать хорошей переносимостью, фотостабильностью, резистентностью к воде иэффективной защитой от ультрафиолета. Степень защиты от UVB определяется солнцезащитным фактором (Sun protective factor, SPF), который выражается простыми числами и вычисляется для каждого фотопротективного продукта в отдельности (отношение МЭД, возникшей при облучении кожи с фотопротектором, к МЭД без фотопротектора).

• SPF 4 – пропускает 25% ультрафиолетовой энергии (УФЭ);
• SPF 8 – пропускает 12,5% УФЭ;
• SPF 15 – пропускает 6,7% УФЭ;
• SPF 30 – пропускает 3,3% УФЭ;
• SPF 50 – пропускает 1,7% УФЭ.

Независимо от типа кожи, начиная загорать, лучше использовать средство с высоким солнцезащитным фактором, например, 15–20 SPF. А затем постепенно переходить к более слабым средствам. Если кожа очень чувствительна к ультрафиолету, пользоваться следует средствами с факторами SPF 30–50. Наносить сразу несколько солнцезащитных кремов с разными факторами нет смысла: их действие будет соответствовать самому сильному из них – 10 и 15 не дадут 25 SPF, а только защиту с фактором 15. И еще: солнцезащитное средство, независимо от значения SPF, необходимо наносить на кожу каждые два часа, а дневной крем для ежедневного применения должен иметь SPF не менее 8–15.

Степень защиты от UVA не определяется солнцезащитным фактором (эти лучи слабоэритемогенны). Здесь иные показатели, основанные на выраженности моментальной и отсроченной пигментации кожи, защищенную и не защищенную фотопротектором: IPD – immediate pigment dar Kening, PPD – persisten pigment darkening.

По механизму действия фотопротекторы бывают химические (фильтры – поглощают определенные виды энергии): салицилаты, циннаматы, бензофеноны, трисилоксаны и минеральные (экраны – отражают энергию ультрафиолетового облучения, частично ее адсорбируя): диоксид титания, оксид цинка, красный оксид железа и др.

Многие современные хорошие солнцезащитные кремы содержат биологически активные вещества, выполняющие, к примеру, увлажняющие функции добавки (экстракт алоэ).

Для любителей солнышка южных стран надо знать, что в мае 2019 года FDA (Управление по контролю качества продуктов и лекарств США), представив результаты исследования солнцезащитных кремов, обратило внимание на то, что некоторые фильтры, призванные защищать кожу, могут попадать в кровь (в количестве, превышаемом рекомендованное FDA). Среди них: авобензон (avobenzone), оксибензон (oxybenzone), октокрилен (octocrylene), экамсул (ecamsule). Так, оксибензон — потенциальная угроза правильному функционированию эндокринной системы. Это вещество, являясь слабым эстрогеном, предположительно может влиять на процессы роста, развития и репродукции. Выбирая средство защиты, лучше избегать эту «подозрительную четверку».¹⁹

Кстати, на некоторых пляжных курортах пользоваться солнцезащитным кремом запрещено, так как средства с химическими солнцезащитными фильтрами не биоразлагаемы и могут наносить окружающей среде вред, попадая в водоемы. К примеру, оксибензон — один из признанных виновников повреждения коралловых рифов. На Гавайях не разрешена (с 2018 г.) продажа косметики, в состав которой входят оксибензон и октиноксат. Отдавать предпочтение минеральным санблокам отдыхающих просят власти Ки-Уэста (штат Флорида), острова Бонэйр (Карибы, Нидерланды), островного государства Палау, мексиканских курортов Плайя-дель-Кармен, Ривьера Майя, Косумель.

Огромный выбор самых разнообразных современных солнцезащитных средств – около 150 наименований – представляет широко известная в мире торговая площадка натуральных продуктов для красоты и здоровья iHerb. Хорошую репутацию ее сотрудники поддерживают с 1996 года, продавая продукцию оригинальных международных брендов из Норвегии, США, Японии и других стран, где действуют строгие стандарты качества. И iHerb, имеющая регистрацию NSF (National Sanitation Foundation), проверяет продаваемые продукты в независимых лабораториях, зарегистрированных в Управлении по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA, США) и гарантирующих максимальную эффективность (согласно международным протоколам ACOS) и отсутствие вредных концентраций ртути, кадмия, свинца, ПХБ и 28 других загрязняющих веществ.

Среди фотопротекторов, предлагаемых iHerb, представлены средства с различными механизмами действия, формами выпуска (молочко, лосьоны, гели, кремы и пр.), уровнями защиты, для взрослых и для детей. Здесь есть средства хорошо известных нам производителей – L'Oreal (Active Daily Moisture, дневной лосьон с защитным фактором SPF 15); Olay (антивозрастной классический дневной восстанавливающий лосьон с солнцезащитными фильтрами SPF 15; ProX, восстанавливающий антивозрастной лосьон с SPF 30; Regenerist, активно увлажняющий легкий крем с SPF25; восстанавливающий); Derma: B (Everyday Sun Block, солнцезащитное средство с SPF 50+). Есть и производители, пока не слишком знакомые в нашей стране: CaribbeanSolutions (SolKidKare, SPF 30, водостойкий); Hawaiian Tropic (Island Sport с SPF 30); Dr. Oracle(A-TheraSunBlock, SPF 50+) и др.

В заключение хочется еще раз подчеркнуть: многогранное биологическое действие ультрафиолетового излучения на кожу и в целом на организм требует очень осторожного и адекватного подхода к приему солнечных ванн. Только строго дозированное УФИ оказывает позитивное воздействие на организм. А применение солнцезащитных средств с эффективной протекцией кожи от солнечного излучения позволяет предупредить значительную часть негативных последствий воздействия инсоляции и сделать летний отдых полезным и приятным.

¹ Акимов В.Г. Биологические эффекты ультрафиолетовогооблучениякожи// Вестник дерматологии и венерологии. 2008; 3: 81—4.
² Асхаков М.С., Чеботарев В.В.Ультрафиолетовое облучение кожи и фотопротекция в косметологии. Научное обозрение// Медицинские науки. № 6, 2017, с. 5–13.
³ Горячкина М.В., Белоусова Т.А. Кожа и солнце: клиническиепроявления и современнаяпрофилактика фотодерматозов// Consilium Medicum. Дерматология (Прил.). 2, 2015, с. 12–17.
⁴ Гончаров C.В., Козлов А.Е., Матвеенков М.В., Чешик И.А. Оценка эффективности защиты от ультрафиолетового излучения экстрактами лишайника Hypogymnia physodes в биологических системах in vivo: Доклады национальной академии наук Беларуси. Т. 63, № 6,2019, с.747–754.
⁵ Панюшин С. Фотохимические процессы образования витамина D₃: влияние УФ-фильтров// Косметикаимедицина. № 6,2003,с. 12—21.
⁶ Epstein J.H. Photocarcinogenesis, skincancer, andaging. JournalofAmericanAcademyofDermatology, 1983, vol. 9, no. 4, p. 487–502.
⁷ McMillan T.J., Leatherman E., Ridley A., ShorrocksJ. etal. CellulareffectsoflongwavelengthUVlight (UVA) inmammaliancells. Journal of Pharmacy and Pharmacology, 2008, vol. 60, № 8, p. 969–976. https://doi.org/10.1211/jpp.60.8.0004].
⁸ Pentland A. P. ActiveoxygenmechanismsofUVinflammation. FreeRadicalsinDiagnosticMedicine, 1994, vol. 366, p. 87–97. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-1833-4_7
⁹ El-DomyatiM., AttiaS., SalehF., BrownD.etal. Intrinsicagingvsphotoaging: acomparativehistopathological, immunohistochemicalandultrastructuralstudyofskin. Experimental Dermatology, 2002, vol. 11, № 5, p. 398–405. https://doi.org/10.1034/j.1600-0625.2002.110502.
¹⁰ Пол К. Бакстон. Дерматология. М. Бином. 2005; с. 92–94.
¹¹ Хлебникова А.Н. Клиническиепроявленияфотостаренияиихактивнаяпрофилактика// ConsiliumMedicum. Дерматология (Прил.). 2011, 1, с. 11–14.
¹² Seitü S., Moyal D., Richard S. etal. Effects of repeated suberythemal doses of UVA in human skin. In: Protection of the Skin against Ul-traviolet Radiations. JohnLibbeyEurotext. 1998, Paris, p. 47–58.
¹³ Глобальное бремя болезней от солнечного ультрафиолетового излучения. https://www.who.int/uv/health/ru/
¹⁴ Harriot-Smith T.G., Halliday W.J. Suppressionofcontacthyper-sensitivitybyshorttermultravioletradiation. II. Theroleofurocanicacid. ClinExpImmunol. 1988, 72, p. 174–177.
¹⁵ Krutmann J. UltravioletAirradiation — inducedimmunomodulation: molecularandphotobiologicalmechanisms. Eur J Dermatol. 1998, 8,p. 200–202.
¹⁶ Sutherland B.M., Hacham H., Gange R.W. et al., Pyramidinsdimers formations by UVA radiation: Implication for photoreaction. In Biological Response to Ultraviolet A radiation. F. Urbached.,ValdenmarPublishingCompany. 1992, p. 47–58.
¹⁷ VanderLeun J. C. InteractionsofUVAandUVBinphotodermatology: whatwasphotoaugmentation? In Biological Response to Ultra-violet A radiation. F. Urbach ed., Valdenmar Publishing Company. 1992, p. 309–316.
¹⁸ Setlow R.B., Crist E., ThompsonK. etal., Wavelenghtseffectiveininductionofmalignantmelanoma. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993,v. 90, p. 6666–6670.
¹⁹ Ученые признали крем от загара опасным для здоровья. https://iz.ru/877464/2019-05-13/uchenye-priznali-krem-ot-zagara-opasnym-dlia-zdorovia

Материал проекта "Приверженность здоровью" при участии iHerb