Загар: что это такое и насколько он опасен
Обсудить 0
Мы с нетерпением ждем лета, чтобы понежиться на солнце, а потом щеголять перед друзьями и коллегами красивым загаром. Однако многие ли знают, какие природные силы задействованы в приятном бронзовом потемнении под лучами солнца?
Загар — ответ организма на солнечный свет, точнее, защитная реакция на ультрафиолет, наиболее опасную часть солнечного излучения. В ответ на облучение ультрафиолетом меланоциты (клетки эпидермиса) вырабатывают пигмент меланин. Главная его функция — поглощение ультрафиолета. Количество меланоцитов у людей разных народов, от самых светлокожих европейцев до самых черных африканцев, примерно одинаково. Различие в том, что кожа европейцев вырабатывает меланин только под воздействием ультрафиолета, а у людей других рас его производство происходит непрерывно, поэтому их кожа всегда в какой-то степени пигментирована.
Если кожа европейца незагорелая, ее клетки не защищены от ультрафиолетового излучения. Поэтому вероятность обгореть и получить солнечные ожоги велика. Обычно солнечный ожог от чрезмерно долгого пребывания на солнце представляет собой болезненное покраснение кожи (ожог первой степени) или даже волдыри (ожог второй степени).
Что такое ультрафиолет
Спектр солнечного излучения достаточно широк — от радиоволн до гамма-излучения. Однако поверхности Земли достигают далеко не все диапазоны. Радиоволны и ИК-диапазон в контексте данной темы нас не интересуют, гамма- и рентгеновское излучение, к счастью, поглощается атмосферой (иначе на Земле вряд ли вообще выжили бы хоть какие-то живые существа). В данном случае нас интересует так называемое окно прозрачности атмосферы в области видимой части спектра и прилегающих к нему инфракрасного (ИК) и ультрафиолетового (УФ) диапазонов. Вот о последнем стоит поговорить подробно, поскольку именно он отвечает за потемнение кожи, то есть загар.
Спектр солнечного ультрафиолета (УФ) условно делят на три диапазона. Во‑первых, это длинноволновая часть ближнего ультрафиолета (от 315 до 400 нм). Волны этого диапазона, который для краткости принято называть УФ-А, составляют значительную часть солнечного ультрафиолета и порождают загар, оберегающий наш организм от ожогов. Иногда этот диапазон называют также «черным светом» или «светом Вуда» (в честь американского физика Роберта Вуда) — он невидим для человеческого глаза, но под его воздействием многие вещества начинают светиться (флуоресцировать) в видимом диапазоне. Это свойство активно используется в криминалистике для обнаружения следов различных веществ, а также для защиты бланков ценных бумаг и денежных знаков (почти в каждой кассе есть УФ-лампа).
Вторая часть солнечного ультрафиолета — средний УФ, или УФ-В. Излучение с длинами волн 280−315 нм виновно в том, что мы покрываемся солнечными ожогами. Если кожа незагорелая, ее клетки не защищены от ультрафиолетового излучения. Поэтому вероятность обгореть и получить солнечные ожоги особенно велика в первые дни отпуска.
Третья часть — это коротковолновая часть УФ-диапазона, или УФ-С, наиболее жесткое излучение с длинами волн от 100 до 280 нм. УФ-излучение с длинами волн менее 200 нм называется вакуумным ультрафиолетом, поскольку оно может распространяться только в вакууме и полностью поглощается газами, входящими в состав земной атмосферы. Поэтому диапазон УФ-C, к счастью, практически не доходит до поверхности Земли. К счастью — потому что это излучение опасно для живых существ (оно поглощается молекулами ДНК и разрушает их). Однако нет худа без добра — лампы диапазона УФ-C активно применяются в промышленности и медицине в качестве эффективного и безопасного средства дезинфекции воздуха, воды и т. п.
О пользе ультрафиолета
В XX веке загорелая кожа стала отличительной чертой элиты, бронзовый цвет считался признаком молодости, силы и активного образа жизни. Помимо чисто эстетического эффекта загар напрочь стирает с лица всякие следы усталости, удаляет бледность и придает обладателю кожи шоколадного оттенка жизнерадостный вид. Этому способствовали и научные данные. Действительно, сотни экспериментов убедительно доказали, что УФ-излучение с длиной волны 290—400 нм повышает тонус симпатико-адреналиновой системы, активирует защитные механизмы, увеличивает секрецию ряда гормонов. Под воздействием УФ образуются гистамин и подобные ему вещества, обладающие сосудорасширяющим действием и повышающие проницаемость кожных сосудов, улучшается углеводный и белковый обмен веществ в организме, увеличивается легочная вентиляция, повышается газообмен, потребление кислорода, активизируется деятельность эндокринной системы. Под действием УФ-лучeй значительно увеличивается содержание антител в крови, что и повышает иммунитет— сопротивляемость организма к инфекционным и вирусным заболеваниям. Зимой и весной, когда защитные функции организма ослаблены, УФ-лучи помогают бороться с простудными заболеваниями.
В начале ХХ века врачи с удивлением поняли, что важно не просто правильно питаться, но и подставлять себя солнечным лучам.
Самый детский витамин
Под влиянием солнечного света в коже образуется противорахитический фактор, названный витамином D. Витамин D организму человека жизненно необходим. Он регулирует уровень содержания в крови и усвоение минералов кальция и фосфора, а также поступление их в костную ткань и зубы. Вместе с витамином A он защищает организм от простуды, способствует предотвращению кариеса и патологий десен, помогает бороться с рахитом (искривлением костей), остеопорозом и ускоряет заживление переломов. Источником этого витамина служат сливочное масло, сыр и другие молочные продукты, яичный желток, рыбий жир, икра. Содержат витамин D не только животные, но и растительные продукты: люцерна, хвощ, крапива, петрушка, грибы. Но даже при правильном и достаточном питании без участия солнечного света витамин D не вырабатывается в достаточном количестве. Сегодня известно, что витамин D представляет собой группу биологически активных веществ, состоящую из феролов, которые активизируются при ультрафиолетовом облучении (в их число входят эргокальциферол и холекальциферол). В организме этот процесс осуществляется в коже.
Кожа — самый большой орган человека. Ее вес — от 2,5 до 5 кг, а площадь — 1,5−2 м2. Каждый квадратный сантиметр кожи содержит в среднем три кровеносных сосуда общей длиной примерно 40 см, 9300 меланоцитов (пигментных клеток) и около 1000 потовых желез. Коже досталась функция взаимодействия с окружающим миром, поэтому она имеет сложное строение и заполнена «датчиками» и «защитными устройствами».
Для поддержания необходимого уровня витамина D в организме достаточно подставлять солнцу руки и лицо 2−3 раза в неделю по 10−15 минут. А для правильного развития ребенка необходимо солнечное облучение около 20 минут. Установлено, что более половины переломов костей у пожилых людей можно предотвратить, принимая витамин D либо употребляя больше молока и молочных продуктов и загорая. Солнечные ванны также помогают при мышечных болях, артрите и ревматических явлениях. Исходя из этих фактов, ученые сделали вывод о том, что интенсивный загар можно считать панацеей и показателем крепкого здоровья.
Темная сторона
Однако во всем важно соблюдать меру. Как заметили еще древние эскулапы, самое замечательное чудодейственное лекарство в чрезмерной дозе превращается в убийственный яд. Несмотря на очевидные плюсы, солнце и ультрафиолет не так безобидны, как кажется на первый взгляд. Увлекаясь загаром, можно состариться гораздо раньше, чем запрограммировано природой. Базальная мембрана эпидермиса имеет ограниченный ресурс воспроизводства новых клеток кожи. Частые ожоги, вызываемые УФ-B, изнашивают ее, и слои эпидермиса нарушают свою регулярность. Дерма истончается и теряет коллаген и эластичные волокна. Распадаются вещества и ткани, создающие эффект упругости кожи, появляются морщины. Под действием ультрафиолета происходит преждевременное старение кожи, которое называют фотостарением.
Давно замечено, что женщины, живущие на юге, стареют заметно быстрее проживающих в средней полосе и севернее. Если сравнить сорокалетнюю южанку, постоянно пребывающую под действием сильного солнца, и жительницу Северной Европы, избегающую избыточной солнечной радиации, их кожа разительно отличается, а женщины зачастую выглядят словно мать и дочь. Происходит это именно за счет фотостарения. Морщины появляются у женщин раньше, чем у мужчин, так как толщина женской кожи составляет две трети толщины мужской. Чем тоньше кожа женщины, тем раньше у нее возникнут признаки старения и морщины. Также замечено, что брюнетки менее восприимчивы к ультрафиолетовым лучам, а блондинки обгорают гораздо быстрее. Женщины наиболее подвержены солнечному ожогу во время беременности, поэтому дозировать загар им необходимо более тщательно.
Кожа состоит из трех легко различимых слоев: тонкого эпидермиса, дермы и подкожно-жировой клетчатки (гиподермы) Эпидермис — самая активная и сложная часть кожи — тоненький эпидермис толщиной 0,25 мм (только на ладонях и стопах он заметно толще). Это наружная защитная оболочка кожи. Дерма — средний, более толстый и прочный слой кожи, основу которого составляет соединительная ткань. Дерма состоит из двух слоев. Наружный сосочковый слой содержит в выростах петли капилляров, питающие базальный слой эпидермиса, и нервные окончания. Глубокий сетчатый слой дермы содержит кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания, фолликулы волос, железы, а также эластин, коллаген и гладкомышечные волокна, придающие коже прочность и эластичность. Подкожно-жировая клетчатка — последний слой кожи состоит из отдельных волокон и пучков соединительной ткани и жировых скоплений, пронизанных кровеносными сосудами и нервными волокнами. Функция жировой ткани заключается в хранении резерва питательных веществ. Кроме того, она служит для терморегуляции и защиты внутренних органов.
Главная опасность
Но самая большая опасность, возникающая вследствие воздействия избытка ультрафиолета УФ-B, — это повреждение ДНК меланоцитов. Оно приводит к меланоме (раку кожи).
Поэтому рекомендации современной медицины таковы: малые дозы ультрафиолета, приводя к незначительным повреждениям, стимулируют деятельность кожи и приносят пользу организму, а большие дозы способны разрушать клетки кожи.
Для блокирования или поглощения нежелательных ультрафиолетовых лучей были созданы специальные солнцезащитные кремы (обычно на основе диоксида титана). Их эффективность характеризуется численным показателем SPF (Sun Protection Factor), указанным на этикетке. Это число показывает, во сколько раз ослабляется интенсивность УФ-излучения, которое доходит до вашей кожи, и, соответственно, во сколько раз дольше можно пробыть на солнце без опасности ожога. При выборе кремов нужно также учитывать, что разные люди по‑разному реагируют на загар. У некоторых даже десятиминутное пребывание на солнце вызывает ожог и покраснение. В Европе различают по чувствительности четыре типа человеческой кожи — от «кельтского» до «средиземноморского».
Похудеть на полцентнера
Наша кожа постоянно обновляется. Наружный роговой слой чешуек мертвого эпидермиса отторгается, и его заменяет лежащий под ним. Мертвые клетки кожи организм полностью заменяет новыми примерно за четыре недели. Это составляет около 1000 смен кожи в течение жизни, и к 70 годам люди сбрасывают около 50 кг эпидермиса. Как показывают лабораторные исследования криминалистов, примерно 70% пыли в вашем доме представляют мертвые клетки кожи членов вашей семьи, их друзей и других людей, побывавших в этом жилище. Причем даже в крошечной частице перхоти содержится полная запись ДНК, говорящая о том, кто вы есть генетически. То есть бесследно побывать где-либо практически невозможно: ваша «персональная генетическая визитная карточка», гораздо более подробная и точная, чем отпечаток пальца, обязательно останется тому документальным свидетельством.
Можно ли избежать опасности, если не использовать естественное солнечное излучение, а загорать в соляриях? Ведь спектр искусственных источников ультрафиолетового излучения ограничен диапазоном УФ-А, а УФ-B (и тем более УФ-C) отсутствует. Однако эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) между тем относят солярии к наиболее значимым факторам риска развития рака. В эту же категорию входят такие канцерогены, как сигареты, мышьяк, асбест, горчичный газ и др. К сожалению, вопреки мнению о безвредности излучения типа УФ-А, недавние эксперименты на животных показывают небезопасность всех трех УФ-диапазонов (A, B и C). Поэтому ВОЗ рекомендует не использовать устройства для загара в косметических целях, а некоторые американские врачебные ассоциации советуют вместо солнечного загара и соляриев пользоваться кремами для автозагара.
Мода, экстрим и защита
До индустриальной революции XIX—XX вв.еков в моде была бледность кожи, считавшаяся отличительным признаком аристократии. А загар свидетельствовал о том, что человек много времени проводит на свежем воздухе, занимаясь тяжелым физическим трудом. Затем условия жизни радикально изменились, и все перевернулось с ног на голову: заводские рабочие и служащие стали проводить большую часть времени в помещениях, а загар стал объектом зависти, как свидетельство большого количества свободного времени и спортивного образа жизни. Однако в последние годы все снова меняется: загар постепенно выходит из моды. По данным американских исследователей, 67% женщин и 46% мужчин утверждают, что стараются не выходить лишний раз на солнце, чтобы не подвергать себя чрезмерному УФ-облучению.
Возможно, среди мужчин осторожных меньше, потому что они чаще, чем женщины, занимаются спортом не в фитнес-центрах, а на открытом воздухе. А уж среди любителей экстремального туризма женщин совсем немного. Кожа альпинистов, взбирающихся на снежные вершины гор, а также путешествующих к Северному и Южному полюсам, подвергается двойной опасности: экстремалы одновременно могут получить серьезный солнечный ожог и обморожение. Снег отражает до 80% ультрафиолета, поэтому в таких условиях ультрафиолетовая радиация бывает особенно мощной. К тому же защитный озоновый слой атмосферы в районе полюсов Земли наиболее тонок.
Чтобы уберечь глаза от солнечного и отраженного света, альпинисты, горнолыжники и полярники обязательно носят солнцезащитные очки. Для них это жизненная необходимость. (Кстати, маркировка на очках UV400 означает, что линзы очков не пропускают излучение с длиной волны менее 400 нм.)
А как влияет ношение очков на загар в обычных, неэкстремальных условиях? Яркий солнечный свет заставляет гипофиз в мозгу человека активнее вырабатывать меланотропин — гормон, стимулирующий появление на коже пигмента меланина на участках, облученных солнцем. Поэтому, прикрывая глаза солнцезащитными очками, вы блокируете этот механизм загара, тем самым увеличивая опасность солнечного ожога. Но темные очки оберегают сетчатку глаз, так что совсем выбрасывать их не стоит. Чтобы избежать ожога кожи, просто нужно соблюдать меру: на южных курортах не следует загорать в самый солнцепек — с 11 до 15 часов, а также не стоит оставаться на солнце более 30−40 минут в день.
Загаромания в законе
Впрочем, в моде нередко возникают странные флуктуации, связанные с возрастными противоречиями. В связи с распространением соляриев среди подростков 13—16 лет в западных странах возникла мода на экстремальный загар, получившая даже специальное название «танорексия» (от англ. tan — загар), или загаромания. Молодые девушки в Европе и США подвергают себя ежедневному облучению в соляриях, добиваясь шоколадного оттенка. Они посвящают этому странному занятию все свое время, деньги и здоровье. В Великобритании, не избалованной солнечными днями, танорексия принимает масштабы эпидемии. Британская медицинская ассоциация и Институт исследования рака добились запрета на посещение салонов загара подростками до 16 лет. В США законодатели одного из самых солнечных штатов — Калифорнии — предлагают запретить подросткам, не достигшим 18-летнего возраста, посещать солярии. Сенат штата даже намерен принять закон, запрещающий подросткам загорать в соляриях, если загар не прописан им врачом. В 27 других штатах для посещения соляриев подростки обязаны получить согласие родителей.
Загадки кожи
Кожа удивительно устроена и выполняет множество очень непростых функций. Многие свойства кожи до сих пор остаются неразрешимыми загадками. Кожа тесно связана с мозгом множеством нервов и нервных окончаний, и эта особенность создает некоторые странные и необъяснимые эффекты.
Почему и, главное, зачем у нас появляется «гусиная кожа»? Медики называют эти пупырышки на коже термином cutis anserina. При этом наши редкие волоски встают дыбом, словно пытаясь защитить нас от переохлаждения, хотя попытка всегда безнадежна. Вероятно, эффект «гусиной кожи» достался нам от приматов, у которых шерсть гораздо гуще. В сравнении с гориллами, шимпанзе и орангутангами, люди утратили большую часть волосяного покрова. Но мы точно также как они испытываем сокращение реагирующих на холод мельчайших мышц кожи arrector pili, окружающих волосяные мешочки.
Хотя люди живут на планете в очень разных климатических условиях, ни одна нация или этническая группа не являются исключением, хотя гусиной кожи не бывает на пятках и ладонях — там нет волос и волосяных мешочков. Но почему таких же пупырышек не наблюдается на лице и голове? Загадка. Эскимосы — одни из самых безволосых людей на планете. Если волосы защищают лицо от холода, то странно, что у эскимосов их так мало. Этот факт пока не имеет внятного объяснения.
Или, например, почему мы краснеем? Почему стыд или смущение в некоторых случаях проявляются неожиданным покраснением кожи лица? Причем такую эмоциональную реакцию вызывает не всякий стыд или смущение, а лишь те, что как-то связаны с нашими социальными отношениями в общественной иерархии. Объяснять механику покраснения пытались многие. Чарльз Дарвин посвятил этому целую главу в своей книге «Выражение эмоций у человека и животных». Зигмунд Фрейд утверждал, что люди краснеют, так как покраснение имеет отношение к внутренней подсознательной борьбе между «Ид» и «Сверх-Я». Но до сих пор этот чрезвычайно интересный феномен остается неразгаданной загадкой.
Еще одна загадка — щекотка. Сам у себя человек не может вызвать щекотку, и щекотать нас обязательно должен кто-то другой. Причем у одних щекотка вызывает улыбку или веселый смех, особенно у детей. А для некоторых щекотка бывает невыносимее боли. То есть можно в буквальном смысле защекотать до полусмерти.
Особенно актуальной эта проблема стала из-за широкой доступности всевозможных соляриев — от стационарных профессиональных до домашних. Не думающие о своем будущем загароманки интенсивно облучаются в соляриях в течение всего года, игнорируя рекомендации и предостережения медиков. Похоже, шоколадный оттенок кожи становится очередным модным поветрием среди молодежи, свидетельством взрослости и способом самоутверждения — как курение, алкоголь или наркотики. Впрочем, как показывают исследования, ограничительные меры не слишком эффективны. Подросткам просто не хочется думать о далеком будущем, когда кожа непременно исчерпает свои ресурсы регенерации, постареет и покроется морщинами.
Заменители солнца
Стремление избегать излишнего УФ-облучения привело к созданию средств автозагара, позволяющих «забронзоветь» вообще без солнца или солярия. Производители рекламируют их как здоровую альтернативу соляриям. Бронзеры содержат особые красители, прокрашивающие кожу. Содержащийся в автобронзантах компонент дигидроксиацетон ускоряет образование меланина в коже и окрашивает ее в различные оттенки коричневого. Для нанесения такого автозагара надо обладать навыками, иначе «окраска» может получиться пятнистой. Основное отличие бронзеров от настоящего загара не только в скорости (некоторые позволяют окрасить кожу за несколько минут), но и в том, что красители могут растворяться под действием пота или воды, смываясь раньше срока и оставляя пятна на одежде.
Для тех, кто все же предпочитает естественный путь, созданы специальные «таблетки для загара», в несколько раз ускоряющие пигментацию кожи во время загара. Они содержат вещество контаксантин, которое откладывается не только в коже, но и в других органах, например сетчатке глаза. Впрочем, многие врачи не рекомендуют использовать эти средства из-за множества побочных эффектов (во многих странах Западной Европы и в США они не разрешены).
Еще одна новинка — акселераторы, или усилители загара. Основной механизм их действия состоит в ускорении синтеза меланина, окрашивающего кожу в темный цвет. Действующее вещество в составе акселераторов — аминокислота тирозин. Хотя тирозин не токсичен, о последствиях его длительного применения пока собрано слишком мало данных, поэтому в США и в Западной Европе акселераторы загара на основе тирозина запрещены.
