Ультрафиолетовое излучение Солнца

Солнце служит главным источником энергии для нашей планеты, а поступает эта энергия в виде излучения – инфракрасного, видимого и ультрафиолетового. Ультрафиолетовая область расположена за коротковолновой границей видимого спектра. Когда речь о влиянии на живые организмы, в ультрафиолетовом спектре солнца обычно выделяют три области: ультрафиолет А (УФ – А; 320 – 400 нанометров), ультрафиолет В (УФ – В; 290 – 320 нм) и ультрафиолет С (УФ – С; 200 – 290 нм). Деление это достаточно произвольно: граница между УФ – В и УФ – С выбрана из тех соображений, что свет с длиной волны менее 290 нм не достигает поверхности Земли, поскольку земная атмосфера, благодаря кислороду и озону, выполняет роль эффективного природного светофильтра. Граница между УФ – В и УФ – А основана на том, что излучение короче 320 нм вызывает гораздо более сильную эритему (покраснение кожи), чем свет в диапазоне 320 – 400 нм.

Ультрафиолетовое излучение Солнца с длиной волны от 10 нм до 280 нм полностью задерживается озоновым слоем и атмосферой Земли. УФ – излучение в диапазоне длин волн от 320 до 400 нм силикатное стекло прозрачно и пропускает до 80 % УФ – света.

В структуру самоклеящихся оконных пленок включены так называемые УФ – абсорберы. Принцип действия УФ – абсорбера заключается в том, что поглотив квант ультрафиолета, его молекула изменяет свою внутреннюю структуру и преобразует энергию света в тепло. Наиболее эффективные и светостойкие УФ – абсорберы работают по внутримолекулярному циклу переноса протона. После установки пленок на стекло суммарное пропускание УФ – излучения солнца уменьшается до 0,1 - 0,01%, а в отдельных случаях УФ – излучение блокируется полностью.

Наиболее уязвимы к действию ультрафиолета люди с очень светлой кожей. У них даже кратковременное пребывание на ярком солнце вызывает эритему – покраснение кожи. За возникновение эритемы отвечает в основном УФ – В излучение. В качестве меры действия ультрафиолета на организм часто используется понятие, как минимальная эритемная доза (МЭД), то есть такая, при которой глазом заметно слабое покраснение. На самом деле величина МЭД различна не только у разных людей, но и одного человека на разных участках тела. Например, для кожи живота белого незагорелого человека величина МЭД составляет около 200 Дж/м2, а на ногах – в три с лишним раза выше. Эритема обычно возникает через несколько часов после облучения . В тяжелых случаях развивается настоящий солнечный ожог с волдырями.

Наиболее опасны для организма повреждения нуклеиновых кислот. Если повреждения небольшие, специальные ферменты вырезают дефектный участок (и это еще один довольно эффективный механизм защиты). Однако, если ущерб больше, чем способность клетки к ремонту, клетка гибнет. Внешне это проявляется в том, что обожженная кожа «слезает». Повреждение ДНК может приводить к мутации и как следствие – к раковым заболеваниям. Происходят и другие повреждения молекул. Еще одно следствие ультрафиолетового облучения – подавление иммунитета.

Помимо многочисленных негативных эффектов ультрафиолета есть и позитивные. И самый яркий пример – фотосинтез витамина D. В эпидермисе содержится довольно много 7 – дигидрохолестерола, предшественника витамина D3. Облучение светом УФ – В диапазона запускает цепочку реакций, в результате которых и получается холекальциферол (витамин D3), пока еще не активный. Это вещество связывается с одним из белков крови и переносится в почки. Там оно превращается в активную форму витамина D3 – 1,25 – дигидрокихолекальциферол. Витамин D3 необходим для всасывания кальция в твердом кишечнике, нормального фосфорно – кальциевого обмена и образования костей, при его недостатке у детей развивается тяжелое заболевание - рахит.

После облучения всего тела в дозе 1 МЭД концентрация витамина D3 в крови возрастает в 10 раз и возвращается к прежнему уровню через неделю. Применение солнцезащитных средств подавляет синтез витамина D3 в коже. Дозы, необходимые для его синтеза, невелики. Считается достаточным ежедневно проводить на солнце примерно по 15 минут, подставляя солнечным лучам лицо и руки. Суммарная годовая доза, необходимая для поддержания уровня витамина D3, составляет 55 МЭД.

Хронический дефицит витамина D3 приводит к ослаблению костной ткани. К группе риска относятся темнокожие дети, живущие в северных странах, и пожилые люди, которые мало бывают на свежем воздухе. Некоторые исследователи считают, что увеличение частоты заболеваемости раком при использовании солнцезащитных средств связанно именно с блокировкой синтеза витамина D3 . Не исключено, что его дефицит приводит к возрастанию риска рака толстой кишки и молочной железы

По материалам статьи к.ф.м.н. Е. Лозовского «Я на солнышке лежу…», опубликованной в журнале «Наука и жизнь»