Αντηλιακά προϊόντα: Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε. Μέρος Α: Υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία

0

Ιστορική αναδρομή

Υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία

Μαύρισμα

Παραγωγή της βιταμίνης D

UV Index

Για το μέρος Β (Αντηλιακά προϊόντα) πατήστε εδώ.

Ιστορική αναδρομή

1801: Ανακάλυψη της υπεριώδους ακτινοβολίας (J. W. Ritter)
1820: Πρώτη πειραματική απόδειξη για την επίδραση του ηλιακού φωτός στο δέρμα (Sir E. Home)
1889: Αποδεικνύεται ότι το ερύθημα οφείλεται στην υπεριώδη ακτινοβολία (E. J. Widmark)
1891: Κατασκευάζεται το πρώτο αντηλιακό (F. Hammer)
1928: Κατασκευάζεται στις ΗΠΑ το πρώτο αντηλιακό προϊόν που κυκλοφόρησε στο εμπόριο
1932: Στο Δεύτερο Διεθνές Συνέδριο για το Φως, διατυπώνεται ο διαχωρισμός της υπεριώδους ακτινοβολίας ως εξής: UV-A (400-315 nm), UV-B (315-280 nm) και UV-C (280-100 nm)
Αργότερα, οι φωτοβιολόγοι, βασιζόμενοι στα βιολογικά αποτελέσματα, καθιέρωσαν τα εξής όρια: UV-A: 400-320 nm, UV-B: 320-290 nm και UV-C: 290-200 nm
1942: Ο αμερικανικός στρατός, για να προστατεύσει από την ηλιακή ακτινοβολία τους στρατιώτες του που έμεναν για αρκετό χρόνο μέσα σε σωσίβιες λέμβους ή στην έρημο λόγω συντριβών των αεροπλάνων τους, ζητά την επιστημονική στήριξη του American Medical Association Council of Pharmacy and Chemistry και, τελικά, κατασκευάζεται σχετικό αντηλιακό προϊόν
1950-1960: Εμφανίζονται τα πρώτα αντηλιακά με οξείδια μετάλλων
~1990: Εμφανίζονται τα πρώτα αντηλιακά με οξείδια μετάλλων σε μορφή νανοσωματιδίων
1992: Ο Καναδάς εισάγει και χρησιμοποιεί τον όρο “UV Index” (δείκτης που χρησιμοποιείται για την ενημέρωση του κοινού σχετικά με την επικινδυνότητα της ερυθηματογόνου ακτινοβολίας)
1994: Ο Παγκόσμιος Μετεωρολογικός Οργανισμός και ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας υιοθετούν τον UV Index

Υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία

Η υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία που φθάνει στην επιφάνεια της Γης αποτελείται από την UV-A (το μεγαλύτερο τμήμα) και την UV-B. Τα μικρότερα μήκη κύματος (δηλαδή την UV υψηλότερης ενέργειας) τα απορροφά το οξυγόνο και το όζον της στρατόσφαιρας. Η UV-B θεωρείται γενικά πιο επικίνδυνη από την UV-A, αλλά η UV-A έχει τη δυνατότητα να διεισδύει βαθύτερα στο δέρμα. Το μελάνωμα, το βασικοκυτταρικό και το ακανθοκυτταρικό καρκίνωμα είναι οι γνωστότερες δερματικές κακοήθειες που αποδίδονται στην έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία. Σε γενικές γραμμές, τα άτομα με ανοιχτόχρωμα χαρακτηριστικά (δέρμα, τρίχες, μάτια) διατρέχουν το μεγαλύτερο κίνδυνο.

Η UV-B συνδέεται κυρίως με την πρόκληση εγκαύματος και τις δερματικές κακοήθειες και η UV-A με την πρόκληση οξειδωτικών διεργασιών, την καταστολή λειτουργιών του ανοσοποιητικού συστήματος και την πιθανή πρόκληση μεταλλάξεων στο επίπεδο της βασικής στιβάδας της επιδερμίδας (αιτία ανάπτυξης δερματικών κακοηθειών). Να σημειωθεί ότι και η UV-A προκαλεί ερύθημα (έγκαυμα), αλλά είναι πολύ λιγότερο δραστική. Επίσης, η υπεριώδης ακτινοβολία προκαλεί οφθαλμικά προβλήματα, φωτογήρανση του δέρματος, απώλεια πρωτεϊνών στις τρίχες και αποχρωματισμό τους.

Το στρώμα του όζοντος στη στρατόσφαιρα, τα νέφη και η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι παράγοντες που προκαλούν εξασθένηση στην υπεριώδη ακτινοβολία. Αντιθέτως, το είδος της υποκείμενης επιφάνειας μπορεί να αυξήσει την υπεριώδη ακτινοβολία που δέχεται κάποιος λόγω ανάκλασης. Για παράδειγμα, το χιόνι και ο πάγος ανακλούν σημαντικά την υπεριώδη ακτινοβολία, η άμμος ανακλά αρκετά λιγότερο και το νερό ανακλά σε πολύ χαμηλότερα ποσοστά. Επίσης, το νερό δεν συγκαταλέγεται στους απορροφητές της UV, μιας και σχεδόν όλη η υπεριώδης ακτινοβολία διαπερνά το νερό και μεγάλα ποσοστά της φθάνουν σε σχετικά μεγάλα βάθη. Επομένως, κατά τη διάρκεια ενός καλοκαιρινού μπάνιου, η παρουσία μας μέσα στο νερό δε μας προστατεύει. Επιπλέον, ακόμα και αν βρισκόμαστε σε κάποιο σκιερό μέρος, εξακολουθούμε να εκτιθέμεθα στην υπεριώδη ακτινοβολία και πιο συγκεκριμένα στη διάχυτη συνιστώσα της, η οποία προέρχεται από τις σκεδάσεις της ακτινοβολίας πάνω στα εμπόδια που συναντά κατά τη διαδρομή της.

Μαύρισμα

Το μαύρισμα είναι ο χρωματισμός του δέρματος εξαιτίας της ύπαρξης της μελανίνης (γίνονται σχετικές φωτοχημικές διεργασίες), η οποία έχει αντηλιακή δράση. Η μελανίνη είναι βιολογική χρωστική και προέρχεται από το αμινοξύ τυροσίνη. Για την παραγωγή της, είναι απαραίτητη η ύπαρξη της τυροσινάσης. Εάν δεν υπάρχει η τυροσινάση ή αν υπάρχει, αλλά δεν εμφανίζει υψηλή δραστηριότητα, έχουμε το φαινόμενο του αλμπινισμού. Οι αλμπίνοι αποτελούν ομάδα υψηλού κινδύνου σχετικά με την έκθεση στην υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία.

Η ουσιαστική αντηλιακή δράση της μελανίνης αφορά τα άτομα με σκουρόχρωμα χρώμα δέρματος (το φυσιολογικό μαυρισμένο δέρμα λειτουργεί σαν αντηλιακό με Sun Protection Factor (SPF) 10-15) και όχι τα άτομα που απέκτησαν το χρώμα αυτό, π.χ. λόγω ηλιοθεραπείας, όπου στην καλύτερη περίπτωση ο SPF μπορεί να φθάσει την τιμή 3. Επίσης, πρέπει να σημειωθεί ότι το φυσιολογικό σκουρόχρωμο μεσογειακό δέρμα θεωρείται ότι δρα σαν αντηλιακό με SPF 2.5 (βλ. Kollias et al., 1991; Kaidbey and Kligman, 1978).

Το προσωρινό μαύρισμα μπορεί να προκληθεί από την UV-A και την ορατή ακτινοβολία (υποχωρεί σε λίγες ώρες, προέρχεται από αντίδραση της υπάρχουσας μελανίνης), το επίμονο μαύρισμα από την UV-A (κυρίως) και την UV-B (υποχωρεί σε λίγες μέρες, ίδιος μηχανισμός με το προσωρινό μαύρισμα) και το καθυστερημένο μαύρισμα από την UV-A και την UV-B (διαρκεί από εβδομάδες έως και μήνες). Το καθυστερημένο μαύρισμα είναι το «πραγματικό» μαύρισμα που προέρχεται από την παραγωγή νέας μελανίνης και εμφανίζεται μια-δυο ημέρες μετά την έκθεση (βλ. Diffey, 1998; Breener and Hearing, 2008).

Παραγωγή της βιταμίνης D

Η UV-B προκαλεί τη δερματική παραγωγή της βιταμίνης D, με το 90% της αναγκαίας ποσότητας για τον οργανισμό να παράγεται αποκλειστικά στο δέρμα μέσω αυτής της διεργασίας (Reichrath, 2006). Όλοι οι παράγοντες που μειώνουν την έκθεση στην UV-B, όπως είναι αυτονόητο, μειώνουν την παραγωγή της βιταμίνης. Σε αυτούς τους παράγοντες, συγκαταλέγονται η μελανίνη (τα άτομα με σκούρο δέρμα παράγουν λιγότερη βιταμίνη D), αλλά και τα αντηλιακά. Επίσης, δεν πρέπει να αγνοούμε και τη μείωση της δυνατότητας παραγωγής της βιταμίνης με την αύξηση της ηλικίας του ατόμου.

Σε καμία περίπτωση δεν πρέπει προκαλείται σύγχυση στο κοινό και αδικαιολόγητη ανησυχία για την επάρκεια σε βιταμίνη D, επειδή, σε γενικές γραμμές, η απλή έκθεση του προσώπου, των χεριών, των βραχιόνων και των ποδιών για ένα χρονικό διάστημα ίσο με το ένα τέταρτο του χρόνου πρόκλησης εγκαύματος (βλ. συνέχεια) για 2-3 φορές την εβδομάδα αρκεί για την παραγωγή της βιταμίνης. Επίσης, εκτιμάται ότι η έκθεση όλου του σώματος το καλοκαίρι μόλις για ένα λεπτό καλύπτει την ημερήσια ανάγκη σε βιταμίνη D (Holick, 2003; McKenzie et al., 2009). Βέβαια, σε περίπτωση που η ελάχιστη απαραίτητη έκθεση δεν είναι εφικτή, αλλά και για άλλους λόγους (π.χ. ενδυματολογικές επιλογές για θρησκευτικούς λόγους, διαμονή σε περιοχές που δεν έχει πολύ ήλιο), θα πρέπει να ακολουθούνται σχετικές διατροφικές επιλογές ή / και να χρησιμοποιούνται σχετικά σκευάσματα.

Η ανεπάρκεια σε βιταμίνη D σχετίζεται κυρίως με προβλήματα του μυοσκελετικού συστήματος (π.χ. ραχίτιδα στα παιδιά, οστεομαλακία στους ενήλικες, εμφάνιση / επιδείνωση καταγμάτων, μυϊκές αδυναμίες) ενώ, επίσης, έχει συσχετισθεί και με τον κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου, καρδιαγγειακών νοσημάτων και διαβήτη τύπου Ι. Πρέπει να σημειωθεί ακόμη ότι η ανεπάρκεια στη βιταμίνη D έχει συνδεθεί και με την αυξημένη πιθανότητα εμφάνισης ρευματοειδούς αρθρίτιδας και σκλήρυνσης κατά πλάκας (βλ. πχ Holick, 2005; Holick and Chen, 2008).

UV Index

Ο UV Index είναι ένας αδιάστατος αριθμός που χρησιμοποιείται για την ενημέρωση του κοινού σχετικά με την επικινδυνότητα της υπεριώδους ακτινοβολίας (χαμηλές τιμές: 1,2 – μέτριες τιμές: 3,4,5 – υψηλές τιμές: 6,4 – πολύ υψηλές τιμές: 8, 9, 10 – ακραίες τιμές: ≥ 11). Η τιμή UV Index 3 θεωρείται ως οριακή τιμή, πάνω από την οποία πρέπει να λαμβάνονται μέτρα προστασίας. Έξω από την ατμόσφαιρα της Γης, η τιμή του εν λόγω δείκτη είναι περίπου 300. Η ατμόσφαιρα λειτουργεί σα φίλτρο και οι υψηλότερες τιμές στον πλανήτη (20-25) καταγράφονται σε τροπικές περιοχές υψηλού υψομέτρου. Στον ισημερινό και σε χαμηλό υψόμετρο, οι υψηλότερες τιμές που καταγράφονται είναι γύρω στο 16 (βλ. π.χ. Liley and McKenzie, 2006).

Οι παρακάτω εικόνες δείχνουν τις τιμές του UV Index για την Ελλάδα και για μια τυπική ημέρα του χειμώνα και του καλοκαιριού.

Η λογική της δημοσίευσης του UV Index είναι η ενημέρωση του κοινού (έχει χαρακτήρα πρόγνωσης). Αρκετά χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελούν οι τιμές που δίνει καθημερινά το Εθνικό Δίκτυο Μέτρησης της Υπεριώδους Ηλιακής Ακτινοβολίας (www.uvnet.gr). Δείτε ακόμη: http://www.myuv.com.au/. Επίσης, υπάρχουν και σχετικές εφαρμογές για smartphones.

Για το μέρος Β (Αντηλιακά προϊόντα) πατήστε εδώ.

 

Σωτήριος Γ. Μάιπας
Φυσικός, MSc, PhD Cd
Διαχειριστής του onpodium.gr-The art of sharing knowledge
Επ. Συνεργάτης ΠΜΣ Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ «Περιβάλλον και Υγεία. Διαχείριση Περιβαλλοντικών Θεμάτων με Επιπτώσεις στην Υγεία»

 

Βιβλιογραφία

Του αρθογράφου:

Maipas, S., Nicolopoulou-Stamati, P. (2015), «Sun lotion chemicals as endocrine disruptors». Hormones, 14.1, 32-46, doi: 10.14310/horm.2002.1572

Μάιπας, Σ. (2014), Αντηλιακά Προϊόντα. Μέρος Α: Τα αντηλιακά προϊόντα ως μέσο προστασίας από την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία, Μέρος Β: Δυνητικοί κίνδυνοι για την Υγεία και το Περιβάλλον – Αναδυόμενος Περιβαλλοντικός Κίνδυνος, Διπλωματική εργασία Μεταπτυχιακού Προγράμματος «Περιβάλλον και Υγεία. Διαχείριση Περιβαλλοντικών Θεμάτων με Επιπτώσεις στην Υγεία», Ιατρική Σχολή ΕΚΠΑ

– – – – – – – – – – – Για μια πιο ορθή και πλήρη παρουσίαση των βιβλιογραφικών αναφορών που χρησιμοποιήθηκαν, παρακαλώ συμβουλευετείτε το αρχείο της διπλωματικής (κλικ εδώ) – – – – – – – – – – –

 

Άλλες πηγές:

Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency (ARPANSA), 2010, Fitzpatrick skin type (questionnaire with score). Available at: http://www.arpansa.gov.au/pubs/RadiationProtection/FitzpatrickSkinType.pdf (Accessed: 05/03/17)

Autier, P., Boniol, M., Doré, J.-F. (2007),”Sunscreen use and increased duration of intentional sun exposure: Still a burning issue”, International Journal of Cancer, 121,1-5

Bais, A. F., Lubin, D., Arola, A., Bernhard, G., Blumthaler, M., Chubarova, N., Erlick, C., Gies, H. P., Krotkov, N., Lantz, K., Maye,r B., McKenzie, R. L., Piacentini, R. D., Seckmeyer, G., Slusser, J. R., Zerefos, C. S. (2007), “Surface ultraviolet radiation: past, present, and future”, In: WMO, 2007, Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2006, Global Ozone Research and Monitoring Project – Report No. 50, Geneva, World Meteorological Organization

Brenner, M., Hearing, V. J. (2008), “The protective role of melanin against UV damage in human skin”, Photochemistry and Photobiology, 84, 539-549

Danovaro ,R., Bongiorni, L., Corinaldesi, C., Giovannelli, D., Damiani, E., Astolfi, P., Greci, L., Pusceddu, A. (2008), “Sunscreens cause coral bleaching by promoting viral infections”, Environmental Health Perspectives, 116, 441-447

Diffey, B. L. (1998), “Ultraviolet radiation and human health”, Clinics in Dermatology, 16, 83-89

Faurschou, A., Wulf, H. C. (2007), “The relation between sun protection factor and amount of sunscreen applied in vivo”, British Journal of Dermatology, 156, 716-719

Feister, U., Laschewski, G., Grewe, R.-D. (2011), “UV index forecasts and measurements of health-effective radiation”, Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 102, 55-68

Fent, K., Kunz, P. Y., Gomez, E. (2008), “UV filters in the aquatic environment induce hormonal effects and affect fertility and reproduction in fish”, Chimia, 62, 368-375

Giokas, D. L., Salvador, A., Chisvert, A. (2007), “UV filters: From sunscreens to human body and the environment”, Trends in Analytical Chemistry, 26, 360-374

Holick, M. F. (2003), “Vitamin D: A millenium perspective”, Journal of Cellular Biochemistry, 88, 296-307

Holick, M. F. (2005), “Vitamin D: Important for prevention of osteoporosis, cardiovascular heart disease, type 1 diabetes, autoimmune diseases, and some cancers”, Southern Medical Journal, 98, 1024-1027

Holick, M. F., Chen, T. C. (2008), “Vitamin D deficiency: a worldwide problem with health consequences”, The American Journal of Clinical Nutrition, 87, 1080S-1086S

Kaidbey, K. H., Kligman, A. M. (1978), “Sunburn protection by longwave ultraviolet radiation-induced pigmentation”, Archives of Dermatology, 114, 46-48

Kollias, N., Sayre, R. M., Zeise, L., Chedekel, M. R. (1991), “Photoprotection by melanin”, Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 9, 135-160

Kortenkamp, A. (2007), “Ten years of mixing cocktails: A review of combination effects of endocrine-disrupting chemicals”, Environmental Health Perspectives, 115, 98-105

Kulvietis, V., Zalgeviciene, V., Didziapetriene, J., Rotomskis, R. (2011), “Transport of nanoparticles through the placental barrier”, Tohoku Journal of Experimental Medicine, 225, 225-234

Liley, J. B., McKenzie, R. L. (2006), “Where on Earth has the highest UV?”, National Institute of Water & Atmospheric Research (NIWA), 2006 UV Workshop Proceedings, available at https://www.niwa.co.nz/sites/niwa.co.nz/files/import/attachments/Liley_2.pdf (Accessed on 06/03/17)

McKenzie, R. L., Liley, J. B., Bjorn, L. O. (2009), “UV radiation: Balancing risks and benefits”, Photochemistry and Photobiology, 85, 88-98

Miller, R. J., Lenihan, H. S., Muller, E. B., Tseng, N, Hanna, S. K., Keller, A. A. (2010), “Impacts of metal oxide nanoparticles on marine phytoplankton”, Environmental Science & Technology, 44, 7329-7334

Nakajima, M., Kawakami, T., Niino, T., Takahashi, Y., Onodera, S. (2009), “Aquatic fate of sunscreen agents octyl-4-methoxycinnamate and octyl-4-dimethylaminobenzoate in model swimming pools and the mutagenic assays of their chlorination byproducts”. Journal of Health Science, 55, 363-372

Pont, A. R., Charron, A. R., Brand, R. M. (2004), “Active ingredients in sunscreens act as topical penetration enhancers for the herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid”, Toxicology and Applied Pharmacology, 195, 348-354

Reichrath, J. (2006), “The challenge resulting from positive and negative effects of sunlight: How much solar UV exposure is appropriate to balance between risks of vitamin D deficiency and skin cancer?”, Progress in Biophysics and Molecular Biology, 92, 9-16

Sheehan ,J. M., Potten, C. S., Young, A. R. (1998) “Tanning in human skin types II and III offers modest photoprotection against erythema”, Photochemistry and Photobiology, 68, 588-592

Takeda, K., Suzuki, K., Ishihara, A., Kubo-Irie, M., Fujimoto, R., Tabata, M., Oshio, S., Nihei, Y., Ihara, T., Sugamata, M. (2009), “Nanoparticles transferred from pregnant mice to their offspring can damage the genital and cranial nerve systems”, Journal of Health Science, 55, 95-102

Tourpali, K., Bais, A. F., Kazantzidis, A., Zerefos, C. S., Akiyoshi, H., Austin, J., Brühl, C., Butchart, N., Chipperfield, M. P., Dameris, M., Deushi, M., Eyring, V., Giorgetta, M. A., Kinnison, D. E., Mancini, E., Marsh, D. R., Nagashima, T., Pitari, G., Plummer, D. A., Rozanov, E., Shibata, K., Tian, W. (2009), “Clear sky UV simulations for the 21st century based on ozone and temperature projections from chemistry-climate models”, Atmospheric Chemistry and Physics, 9, 1165-1172

US FDA (2012, Created: June 2011), “FDA sheds light on sunscreens”. Available at: http://www.fda.gov/downloads/ForConsumers/ConsumerUpdates/UCM258910.pdf (Accessed: 29/04/13) – αν το link δε λειτουργεί, δοκιμάστε εδώ: http://www.keys-soap.com/keysblog/articles/fda_0611.pdf (Accessed: 06/03/17).

WHO (1996), Health and Environmental Effects of Ultraviolet Radiation. A Scientific Summary of Environmental Health Criteria 160, Ultraviolet Radiation. Available at: http://www.who.int/uv/publications/UVEHeffects.pdf (Accessed: 05/03/17)

WHO, 2003, Sun protection message for tourists. Διαθέσιμο στην ιστοσελίδα: http://www.who.int/uv/publications/en/tourists.pdf (Accessed: 05/03/17)

WHO, WMO, UNEP, ICNIRP (2002), GLOBAL SOLAR UV INDEX: A practical guide, Geneva, World Health Organization. Available at: http://www.who.int/uv/publications/en/UVIGuide.pdf (Accessed: 05/03/17)

Μπάης, Α., Μπαλής, Δ., Τουρπάλη, Κ. (2008), Φυσική της Ατμόσφαιρας, Θεσσαλονίκη: Τμήμα Εκδόσεων ΑΠΘ

Print

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Please enter your comment!
Please enter your name here