Почему вредно загорать?

С наступлением лета все мы подумываем о том, где бы позагорать, ведь хочется получить ровный и красивый цвет кожи. Некоторые подходят к этому вопросу всерьез, поэтому вначале посещают консультацию врача, а затем тщательно выбирают средства. Другие о последствиях особенно не задумываются и много времени проводят на пляже или в солярии, считая, что никакого вреда не будет. Так происходит потому, что однозначного ответа на вопрос «Полезен ли загар или вреден?» не существует.

Попробуем разобраться… Что такое загар и для чего он нужен? Загар — это потемнение кожи, которое возникает в результате образования меланина. Меланин — это вещество, которое вырабатывается клетками кожи в ответ на ультрафиолетовое облучение. Основная цель меланина — это защита кожи от дальнейшего воздействия солнечных лучей. Не стоит забывать, что загар — это облучение. Ультрафиолетовые лучи проникают в нашу кожу, и в качестве защитной реакции начинает вырабатываться меланин — фермент, придающий нашей коже коричневый оттенок и защищающий кожу от пагубного воздействия ультрафиолета. И если превысить дозу ультрафиолетовых лучей, то вы можете сильно навредить своей коже.

В солнечном спектре выделяют ультрафиолетовые лучи (УФ-лучи) и инфракрасные лучи (ИК-лучи). Своим теплом светило обязано ИК-лучам. Их действие поверхностно, однако от перегрева на солнце разрушаются стенки сосудов и под кожей появляется красная сеточка. Кроме того, эти лучи усугубляют вредное воздействие УФ-лучей. УФ-лучи составляют лишь 5% всего излучения, однако именно они и влияют на кожу. Спектр солнечного излучения ультрафиолетовых лучей состоит из лучей, А, В, С. Лучи УФ-А, являясь самыми жёсткими, проникают глубже всего в дерму. Лучи УФ-В составляют средневолновую часть ультрафиолетового спектра. Лучи УФ-С обладают самой высокой энергией и являются самыми опасными, но к счастью, почти все задерживаются озоновым слоем Земли. Ранее считалось, что основной причиной солнечных ожогов и старения кожи является ультрафиолетовое излучение типа А, но последние исследования доказали, что лучи типа В проникают в кожу более глубоко и разрушают коллагеновый слой, «ответственный» за поддержание упругости и гладкости кожи. Лучи же типа С вообще не доходят до поверхности Земли — их удерживает озоновый слой в атмосфере. Правда, озоновый слой с каждым годом делается все тоньше и тоньше, и такие страны, как Австралия, столкнувшиеся с проблемой «озоновой дыры», переживают небывалый рост числа раковых заболеваний. Словом, загар очень и очень вреден. Но существует и другая сторона медали. По данным Всемирной организации здравоохранения количество случаев самоубийства в странах, расположенных близко к Полярному кругу — Исландии, скандинавских странах — резко возрастает в холодное время года. Это связано с тем, что нехватка солнечных лучей приводит к сильнейшей депрессии, человек начинает видеть окружающий мир, так сказать, «в черном цвете». Чтобы зловещий призрак депрессии не застилал свет перед глазами жителей северных стран, врачи рекомендуют им как можно больше времени проводить на дневном свету, так как под воздействием тех самых зловещих ультрафиолетовых лучей в человеческом организме вырабатываются эндорфины — химические вещества, вызывающие чувство удовольствия. Нехватка эндорфинов и приводит к тяжелой депрессии.

Итак подробнее о пользе и вреде загара…

Польза солнечного загара

Солнечный загар необходим человеку, его влияние на наш организм огромно.

  1. Каждый человек нуждается в ежедневном 15-минутном воздействии ультрафиолетовых лучей, чтобы в коже образовалось достаточное количество витамина Д (необходимого для многих процессов в организме: нормализации фосфоро-кальциевого обмена, укрепления мышц, придания прочности костной ткани и многого другого).
  2. Солнце усиливает выработку некоторых половых гормонов. При солнечном свете активно вырабатывается «гормон радости» — серотонин, ответственный за хорошее настроение, в результате в ясный солнечный день у человека бесследно исчезает унылое настроение.
  3. Солнечный загар способствуют укреплению иммунной системы. Под действием ультрафиолетовых лучей значительно увеличивается содержание антител в крови, что повышает сопротивляемость нашего организма к инфекционным и вирусным заболеваниям.
  4. Солнечный загар повышает устойчивость ко многим вредным веществам, включая свинец, ртуть, кадмий, бензол, четыреххлористый углерод и сероуглерод. Ультрафиолетовые лучи помогают бороться с простудными заболеваниями.
  5. Ультрафиолетовые лучи успешно используются при лечении различных кожных заболеваний, таких как экзема, псориаз, угревая сыпь. Загар полезен для людей с жирной кожей, склонной к образованию акне.
  6. В целом загар помогает быстрому заживлению ран и послеоперационных рубцов.
  7. Солнечный загар увеличивает сексуальное влечение мужчины. Витамин Д, который вырабатывается под действием ультрафиолетовых лучей, поднимает в организме уровень мужского гормона — тестостерона.
  8. Солнечный загар повышает умственную и физическую работоспособность и помогает бороться с депрессией.
  9. Солнечный загар активизирует многие процессы, происходящие в организме: дыхание, обмен веществ, кровообращение и деятельность эндокринной системы.

Каждый человек обладает собственной защитой от солнечных лучей, именуемой «естественным уровнем защиты». Это время, в течение которого можно оставаться на солнце без использования солнцезащитных средств, не рискуя получить ожог. Продолжительность такого пребывания на солнце зависит от типа кожи и составляет от 5 до 40 минут. В этот период кожа с помощью своих естественных уровней защиты защищается от солнечных лучей. Под воздействием солнечных лучей пигментные клетки человека начинают интенсивно вырабатывать особое защитное вещество — меланин, придающее коже темный оттенок. Клетки меланина поглощают тепловые лучи и нейтрализуют действие ультрафиолета. Под лучами солнца меланин из глубоких слоев кожи поднимается наверх и равномерно распределяется по всей поверхности. Тело приобретает красивый загар и одновременно своеобразный защитный панцирь — от ожогов и солнечного удара. В течение жизни смуглая кожа может защитить организм примерно 450 000 часов, а светлая — в три раза меньше. Когда лимит будет исчерпан, человек останется безоружным перед солнечной атакой, которая может серьезно навредить здоровью. Если прибегать к защите слишком часто, на теле образуется «солнечная мозоль», которая препятствует проникновению в глубокие слои кожи солнечных лучей. Каждый раз верхний слой кожи утолщается на 0,3–0,5 мм, с годами регулярный загар делает ее «дубленой» и более грубой. Этот патологический процесс ускоряет физиологическое старение кожи. Она рано обезвоживается, становится сухой, на ней появляются глубокие морщины, пигментные пятна и, так называемые, солнечные кератозы, относящиеся к предраковым заболеваниям. Солнце старит кожу и фотостарение связано с воздействием ультрафиолета.

Итак, вред солнечного загара

При чрезмерном ультрафиолетовом облучении и отсутствии необходимых мер предосторожности можно нанести организму непоправимый вред.

  1. Избыток солнца приводит к ослаблению иммунной системы, поскольку все ее силы направлены на защиту организма от опасных лучей.
  2. Сам по себе загар не вреден, однако он, как правило, проходит через стадию солнечного ожога, а ожоги, несомненно, очень вредны. На сегодняшний день доказана связь между солнечными ожогами и онкологическими заболеваниями. Солнечные ожоги, полученные в детстве, повышают риск развития меланомы — одной из самых злокачественных опухолей. Ожоги, полученные во взрослом возрасте, повышают риск развития рака кожи. Кроме того, загар имеет свойство аккумулироваться — все солнечные ожоги остаются в ДНК клеток.
  3. Ультрафиолет — один из основных факторов старения. По последним данным, УФ-лучи способны проникать в генетический аппарат кожных клеток, повреждать его и активизировать свободные радикалы, которые и повинны в старении кожи. У многих людей, которые годами подвергали себя чрезмерному воздействию солнечных лучей, кожа быстро стареет, покрывается морщинами. Могут появиться гиперпигментации, а также доброкачественные образования — себорейные бородавки, кератомы.
  4. Длительное и активное воздействие ультрафиолетовых лучей может привести к возникновению фотодерматита. Фотодерматит — это, в отличии от солнечного загара, ненормальная реакция кожи на солнечные лучи. Проявляется он в виде волдырей, покраснения, зуда и шелушения кожи после контакта с солнцем. Основным местом возникновения аллергических реакций является лицо, реже тело, совсем редко руки и ноги. В народе это обычно называют «аллергией на солнце».
  5. Злокачественные образования на коже — самое опасное последствие неумеренного пребывания на солнце. Меланома является чрезвычайно злокачественной формой рака. Если своевременно не начать лечение, она быстро метастазирует в лимфатические узлы и внутренние органы.
  6. Беременность сама по себе не является противопоказанием для солнечного загара. Ультрафиолетовое излучение не оказывает никакого влияния на ткани, расположенные под поверхностью кожи, включая развивающийся плод. Однако часто из-за гормональной перестройки организма женщины происходит повышение фото чувствительности кожи, что может вызвать гиперпигментацию, проявляющуюся в неравномерном оттенке кожи, а также в появлении белых, незагорелых ее участков.
  7. Так же известно, что чрезмерное воздействие солнечных лучей снижает фертильность у женщин, а у мужчин может вызвать кратковременное бесплодие (на несколько дней).

Все мы так ждем лета, ведь зимой нам так не хватало солнца. Равномерный красивый загар возможен только при правильном подходе к приему солнечных ванн. За 3 дня загореть невозможно, а вот сгореть можно, нанеся вред своему организму. Чтобы хорошо загореть и загар долго держался, на море нужно провести не менее двух недель (для светлокожих людей — около месяца).

Как правильно загарать?…

При приёме солнечных ванн необходимо соблюдать следующие правила.

1. Принимать солнечные ванны утром до 10 часов, а вечером после 18. Необходимо избегать пребывания на солнце в перерыве между 11 и 16 часами дня, так как в это время солнечные лучи очень активны и для здоровья представляют серьезную опасность. Время местное и природное.

2. Загорать нужно постепенно, увеличивая пребывание на солнце на 10-20 минут каждый день. В первый день продолжительность солнечной ванны не должна превышать 10 минут. Во второй день — 20 минут, в третий — 30 и т. д. Однако помните, что продолжительность солнечного загара не должна превышать 2-х часов в сутки. Старайтесь менять положение тела каждые 5–10 минут, подставляя под солнце поочередно, то спину, то живот, то бока.

3. Загорать нужно лежа ногами по направлению к солнцу.

4. Нельзя загорать на голодный желудок или сразу после еды.

5. Находясь под солнцем, нужно обязательно надевать шляпу и солнцезащитные очки.

6. Не рекомендуется перед приёмом солнечных ванн очищать тело мылом, протираться лосьоном, одеколоном или туалетной водой. Мыло обезжиривает кожу и разрушает её защитное покрытие. Туалетная вода или лосьоны делают кожу более чувствительной к ультрафиолетовым лучам.

7. Солнечные лучи уменьшают в организме содержание витамина С, поэтому необходимо пополнять его запас фруктами и овощами, в которых он содержится.

8. На солнце организм быстро теряет влагу, поэтому пить воду нужно регулярно и много. В идеале, в пляжные дни необходимо выпивать 2–3 литра воды, при этом не рекомендуется пить холодные напитки.

9. Загорая, пристальное внимание уделяйте родинкам. Это наиболее уязвимые места для развития раковых заболеваний. Родинки не должны подвергаться долгому солнечному воздействию. Особо крупные образования рекомендуют заклеивать.

10. Не рекомендуется загорать топлес. Кожа груди очень чувствительна, действие ультрафиолетовых лучей повышает риск развития мастопатии и других заболеваний молочной железы, беременным загорать топлес нельзя категорически. Не подставляйте грудь под прямые солнечные лучи, от них вокруг сосков могут появиться морщинки, пигментные пятна.

11. Во время принятия солнечных ванн не рекомендуется спать и читать.

12. Чем ближе вы находитесь к воде, тем быстрее загорите. Это объясняется свойством воды отражать солнечные лучи, в результате чего их воздействие усиливается. И помните, что в воде мы тоже загораем, и даже сильнее, чем на песке. Ведь вода — это одна большая линза, которая притягивает к нам ультрафиолет. Также можно сгореть, если не обтираться полотенцем сразу после выхода из воды, а обсыхать на солнышке, так как капли воды на коже действуют, словно маленькие линзы. Поэтому, в первые дни пребывания на пляже, лучше воздержаться от загорания возле самой кромки воды, а также от высыхания естественным способом.

13. Обязательно пользуйтесь специальными кремами до и после загара. Никогда не применяйте для защиты кожи от солнца — вазелин и глицерин. Это может вызвать ожог.

14. Под жарким солнцем противопоказан прием алкоголя.

Дерматологи утверждают, что детям до 3-х лет находиться под прямыми лучами солнца категорически противопоказано. Кожный покров детей наделен незначительным количеством клеток, которые синтезирую меланин, именно поэтому их защитный слой загара довольно слаб. Помимо этого роговой слой эпидермиса детей намного тоньше, нежели у взрослых. В итоге, солнечные лучи с легкостью проникают в самую глубь кожного покрова, провоцируя развитие ожогов. Детский организм тяжелее переносит ожоги. Плюс ко всему ожоги в детском возрасте усиливают риск развития рака кожи. Даже после 3-х лет детей следует мазать специальными солнцезащитными средствами, в составе которых нет ни красителей, ни спирта, ни добавок, а только нейтральные физические фильтры. Фактор защиты данных средств должен быть не менее 25. Детскую кожу мазать такими средствами следует каждые 120 минут.

  • Автор — Полухина Анастасия Александровна
  • 01.06.2015
  • Все консультации автора

Уход за кожей после загара

Не пренебрегайте уходом за кожей после принятия солнечных ванн. Загар — это в любом случае стресс для организма, кожа становится сухой, обезвоженной и может шелушиться.

Восстанавливающие средства после загара есть во многих линейках солнезащитной косметики. Они увлажняют поврежденную и сухую после загара кожу. Применять их лучше на очищенную после душа кожу лица и тела ежедневно в период интенсивного загорания.

Секреты красивого загара

Поскольку долго загорать на солнце небезопасно, а иногда и просто некогда, можно дополнительно воспользоваться специальными средствами, которые закрепят и продлят Ваш загар без вреда для здоровья:

1. Средства-пролонгаторы загара.

Их еще называют усилители или активаторы загара. По сути это те же увлажняющие средства, которые наносятся после возвращения с пляжа. При этом они обладают одной дополнительной функцией — стимулируют проявление более темного оттенка кожи и продляют его сохранение. Есть во многих солнцезащитных линейках, например, популярны средства — усилители производителя Lancaster.

2. Концентраты для искусственного загара.

Не путать с автозагаром. Это дополнительное средство к Вашему стандартному крему или лосьону для тела или лица. Способ применения — добавить несколько капель в крем, растереть и нанести на кожу как обычно. Уже на следующий день кожа будет иметь легкий оттенок загара. Эти средства удобно применять тем, кто не готов долго находиться под агрессивным солнцем, но приехать из отпуска бледным тоже не хочется.

Концентрат Clarins

Используйте каждый вечер в отпуске со своим обычным увлажняющим средством, и Ваш загар будет более насыщенным и красивым. Степень потемнения можно регулировать количеством средства. Рекомендуем обратить внимание на концентрат от Clarins.

3. Средства — автозагары.

Эта косметика представлена в широком ассортименте и призвана украсить Вашу кожу искусственным загаром. При этом автозагары могут красиво подчеркнуть и усилить приобретенную на море смуглость. Выбирайте те средства, котрые не придают коже оранжевого оттенка и не обладают ярко выраженным специфическом запахом. Ну и конечно, применяйте в меру.

Используйте эти небольшие секреты в дополнение к обычному отдыху на курорте, и здоровый красивый загар Вам обеспечен!

Стоит ли переплачивать за бренды

Ассортимент солнцезащитной косметики, представленной в современных магазинах и аптеках, настолько огромен, что порой бывает трудно подобрать необходимое средство.

Условно все предложения производителей можно разделить на три группы:

1. Бюджетная косметика.

Недорогие марки солнцезащитной косметики: Bilita, Eveline, Чистая линия, Gagnier, NIVEA и т.д. Их можно найти практически в любом крупном супермаркете или магазине демократичной косметики. Кроме того, на любом пляжном курорте в местных магазинах обычно представлены локальные недорогие бренды, аналогичные вышеперечисленным.

К этой же группе можно отнести солнцезащитные средства фирмы Yves Rocher.

Главный плюс этой косметики — цена. А если ей грамотно пользоваться, постоянно обновлять, то риск обгореть — минимален.

2. Аптечная косметика.

Солнцезащитные средства этой группы продаются преимущественно на официальных сайтах компаний, в обычных аптеках или интернет-магазинах аптек, например, . Они дольше держатся на коже и качественно защищают от ультрафиолета. Среди брендов можно выделить: La Roche-Posay, Avene, Bioderma, ROC, Collistar, Mustela, Noreva, Uriage, Vichy и т.д.

Солнцезащитные средства

Сюда же можно отнести солнцезащитные средства с популярного интернет-магазина iherb.com. Там представлен большой ассортимент не только средств защиты от солнца, но и успокаивающей после загара качественной косметики иностранных брендов.

В последнее время большую популярность набрали бренды корейской косметики: Tony Moly, Skin Food, Biore, Elizavecca, Mizon и другие. Солнцезащитные средства этих марок можно посмотреть, например, , или .

Косметика этой группы сделана более качественно, хорошо впитывается, не так легко смывается водой. Не требует постоянного обновления и, соответственно, шанс обгореть значительно меньше.

3. Люксовая косметика.

К этой группе относятся солнцезащитные средства известных косметических брендов: Lancaster, Clarins, Shiseido, Lancome, Dior и др. Главный минус — цена, но и качество отличное. Приобрести их можно в крупных сетевых магазинах, например, Л’Этуаль и в интернет-магазинах косметики, например, или .

Какой именно бренд стоит предпочесть, зависит от личных симпатий в косметической индустрии. Обязательно читайте отзывы в интернете. Наш выбор — аптечные средства, представляющие собой идеальное соотношение по цене/качеству, которые обезопасят вашу кожу и позволят ей получить красивый загар без угрозы для здоровья.

Каждый год мы с нетерпением ждём лета, тепла и солнца, которое делает нас заметно радостней, красивее, работоспособней и даже немножко добрее. Этот интересный эффект обусловлен тем, что под воздействием солнечных лучей организм человека начинает вырабатывать полезный витамин D — важный регулятор кальциево-фосфорного обмена в организме и гормон серотонин, контролирующий импульсы между нервными клетками головного мозга, от которого зависят сон, аппетит и настроение человека. Кроме того, серотонин задерживает выработку мелатонина — гормона, имеющего значение при развитии депрессий. Только под ласковыми солнечными лучами в организме человека вырабатываются так называемые гормоны счастья — эндорфины. С помощью солнечных лучей в организме также поддерживается синтез инсулина и баланс микрофлоры кожи.

Яркие солнечные лучи способствуют расширению кровеносных сосудов, и организм получает больше кислорода, нормализуется работа сердечной мышцы, приходит в норму давление. Под воздействием солнца мышцы становятся эластичнее, в организме активизируется обмен веществ, лучше перерабатывается пища, быстрее распадаются жиры, легче усваивается белок.

Под влиянием солнечных лучей в коже образуются биологически активные соединения, которые стимулируют вегетативную нервную систему, усиливаются восстановительные процессы в поврежденных тканях, защитные свойства клеток крови, улучшают рост волос, ногтей, костной ткани, уменьшают чувствительность организма к воздействию токсических веществ.

По утверждению специалистов, солнечные лучи полезны не только для детей и подростков в период активного роста опорно-двигательного аппарата, но и для взрослых. В частности витамин D благотворно влияет на сердечно-сосудистую систему. Кроме того, если в организм в достаточном количестве получает витамин D, риск заболеть остеопорозом и сахарным диабетом уменьшается в разы.

Специалисты в области медицины отмечают антибактерицидные и ранозаживляющие свойства кальциферола (витамина D). Другими словами, пребывание на солнце способствует уничтожению вирусов и бактерий.

Благоприятно солнышко и для ногтей: летом они укрепляются и растут в два раза быстрее. Лето — отличный повод подлечить грибок ногтей. Ведь летняя обувь открывает стопу, а нам не так часто выдаётся возможность обнажить ножки с одной стороны и дать коже дышать — с другой.

Так что пользу солнца трудно оспорить. Но есть, к сожалению, и негативные моменты, связанные с солнечным светом.

Воздействие солнечных лучей неизбежно ведёт к фотостарению кожи. Ведь ультрафиолетовые лучи разрушают белок коллаген, отвечающий за молодость, упругость и увлажнённость кожи. Кроме того, под солнцем на коже появляются пигментные пятна, которые со временем могут превращаться в кератомы. У дерматологов есть даже такой термин «солнечный кератоз», означающий возникновение на лице и теле новообразований, похожих на родинки или веснушки. В начале кератома представляет собой пятно сероватого или кофейного цвета, с чёткими границами, с лёгким шелушением на поверхности. Постепенно новообразование утолщается, становясь похожим на бляшки, достигающие в диаметре 1–2 см, покрывается плотными корками, которые иногда крошатся и отрываются. При этом новообразование может кровоточить и болеть. В дальнейшем кератома может переродиться в рак кожи.

При неумеренном загаре очень высок риск заболевания раком кожи.

Опасно смотреть на солнце – можно получить ожог глаз. Продолжительное принятие солнечных ванн без солнцезащитных очков – очень вредно и может привести к ожогу сетчатки, после чего восстановить зрение будет достаточно сложно. Особенно опасны в этом отношении солнечные лучи при их отражении от водной глади.

Если долго лежать под прямыми лучами (с 12:00 до 16:00), на лице появятся преждевременные морщины, а в организме может возникнуть дефицит витамина С (из-за чего снизится иммунитет).

Чрезмерное увлечение солнечными лучами может спровоцировать: фотоаллергию (аллергия на солнце), меланому, головную боль, быструю утомляемость, чрезмерную возбудимость, раздражительность и бессонницу.

Небольшой процент населения обладает особенностью очень остро реагировать на ультрафиолетовое излучение. Даже минимальной дозы ультрафиолетового излучения достаточно для запуска у них аллергических реакций, приводящих к быстрому и сильному солнечному ожогу. Фотосенсибилизация часто связывается с использованием некоторых медикаментов, включая некоторые нестероидные противовоспалительные препараты, болеутоляющие средства, транквилизаторы, пероральные противодиабетические средства, антибиотики и антидепрессанты. Некоторые пищевые и косметические продукты, такие как парфюмерия или мыла могут также содержать увеличивающие чувствительность к ультрафиолету компоненты.

В умеренных широтах профилактический эффект солнечной радиации достигается уже через 10-15 минут открытого солнечного облучения, либо в солнечный день в затененном месте через 20-30 минут! Лучше всего солнечные ванны принимать в утренние часы. Дело в том, что в утренние часы значительно ниже уровень инфракрасной составляющей солнечной радиации и ее избыточный тепловой эффект. К тому же, в утренние часы чище атмосферный воздух, выше (особенно у водных поверхностей) содержание положительно действующих аэроионов, и в эти часы, не перегреваясь, можно находиться на природе больше времени, чем в середине дня. В любом случае, легкий головной убор и хорошие солнцезащитные очки – обязательные атрибуты пребывания на солнце.

Чтобы получить максимальный оздоровительный эффект, надо соблюдать постепенность и регулярность при принятии солнечных ванн. Даже при очень дозированном и постепенном загорании могут возникнуть проблемы из-за того, что разные участки тела по-разному реагируют на солнечный свет. Область живота, плечевого пояса и поясницы могут быстро «обгорать», а при этом кожа рук и ног ещё не успеет и прогреться. Один из выходов из этой ситуации – это использование солнцезащитных кремов. Людям со смуглой кожей и темными волосами достаточно пользоваться кремами с SPF до 25 единиц. Блондинам с тонкой кожей, рыжим и веснушчатым нужна более интенсивная защита — средства с SPF от 30. Если же вы реагируете на загар крайне плохо или у вас есть кожные проблемы, склонность к фотоаллергии, приобретайте средства с SPF 50–60 единиц. Если у вас чувствительная кожа, можно загорать в тени. Около 65% ультрафиолетовых лучей все равно достигнут вашей кожи, и вы получите мягкий загар.

Чтобы избежать неприятностей от воздействия солнечных лучей, необходимо соблюдать меру и не находиться под прямыми лучами солнца в период максимума солнечной радиации — с 11:00 до 17:00 часов. После купания в море или реке многие остаются в мокром купальном костюме, давая ему высохнуть на теле. А ведь это может привести к различным заболеваниям, потому что теплая и влажная среда — рай для размножения бактерий, например, вы можете подхватить грибковую инфекцию. Кроме того, после плавания необходимо тщательно вытереть кожу; каждая маленькая капля воды может подействовать как увеличительное стекло, усиливая действие солнца и вызывая более сильный ожог.
Поэтому после купания обязательно переодевайтесь в сухое белье. Врачи не рекомендует перед солнечными ваннами пользоваться мылом — оно разрушает защитную пленку на коже, а также лосьонами или туалетной водой — такие средства делают кожный покров чувствительным к ультрафиолетовым лучам. Следует использовать достаточное количество жидкости для профилактики обезвоживания организма.

Пусть вам солнышко приносит только пользу!

Многие из тех, кто любит в солнечную погодку полежать на пляже и потом наслаждаться собственным видом смуглой кожи, будут неприятно удивлены тем, что, при всей своей популярности, сам процесс загара вреден.

Для многих это не секрет, т.к. по телевизору постоянно говорят о вреде солнечных лучей, но всё равно миллионы туристов ежегодно едут принимать солнечные ванны на пляжные курорты разных стран. К сожалению, загорать на солнце действительно нужно с умом и знанием четких причин, по которым врачи не рекомендуют загорать много и долго.

В первую очередь стоит выделить ту группу людей, которым загорать на солнце категорически запрещено! Более того, даже жарким летним днем при необходимости выйти на улицу, им не следует одевать слишком открытую одежду. К таким людям относятся:

  • Обладатели первого типа светочувствительности кожи;
  • Онкологические больные;
  • Пациенты с заболеваниями соединительных тканей;
  • Люди с диспластическими невусами;
  • При наличии родственников, перенесших меланомы;
  • Пациентам, перенесшим химиотерапию;
  • Больным, менее месяца назад принимавшим курсы антибиотиков или фотосенсибилизаторов.

Также с осторожностью к загару следует отнестись:

  • Обладателям второго типа светочувствительности кожи;
  • Людям, страдающим псориазом;
  • Беременным женщинам.

А теперь перейдем к тем причинам, почему врачи (дерматологи и онкологи) рекомендуют не загорать на солнце.

1. Ультрафиолет, которым и являются по сути солнечные лучи, способен вызвать мутацию клеток, вплоть до изменения их генофонда.

2. Загар – это уже финальная защитная реакция кожи на ультрафиолет. До этого она проходит этапы воспаления. Очень важно, чтобы это воспаление проходило под защитой крема и кожа не впитывала в себе вредные UV-лучи.

3. На сегодняшний день научно доказана взаимосвязь между количеством солнечных ожогов и вероятностью развития онкологических заболеваний, в первую очередь рака кожи. Поэтому очень важно подходить к приему солнечных ванн с умом и соблюдать все меры предосторожности.

4. Каждый солнечный ожог «запоминается» в ДНК. Следовательно, если вы перенесли достаточно большое количество солнечных ожогов в детстве, то дать знать о себе они могут через много лет. По этой причине надо особенно тщательно заботиться о чувствительной детской коже.

5. Солнце сильно старит кожу. Как известно, наш организм большей частью состоит из воды. Довольно просто провести аналогию с фруктами, например, виноградом. А теперь вспомните, что делает с виноградом солнце? Правильно, изюм. Думаем, теперь вам станет понятнее, почему нельзя загорать сверх меры.

6. Воздействие ультрафиолета вызывает фотостарение – кожа обезвоживается, появляются морщины и пигментные пятна. А от них уже недалеко и до рака.

Конечно же, если вы не относитесь к группе людей, которым загар противопоказан в принципе, то от 3-4 дней пребывания на солнце во время отпуска вряд ли вы успеете нанести вред своему здоровью. Но все равно стоит помнить, как минимум об ожогах, которые можно получить даже за 2-3 часа необдуманного пребывания на солнце.

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: C77H98O33N14S. 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 ртути

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 НО2. 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 (См. также МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ ОПРЕДЕЛЕНИЕ), 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 С6Н5–СН=СН–СООН и салициловой кислоты, производные бензофенона С6Н5–СО–С6Н5. 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