Jak chránit kůži proti působení záření?

Jak chránit kůži proti působení záření?

MUDr. Milena Jirásková, CSc.,
Kožní klinika I. LF UK a VFN v Praze,
Ing. Lubor Jirásek, CSc.,
FEL ČVUT v Praze

1. Úvod

V poslední době roste zájem o rizika spojená s vyšším množstvím UV záření a úbytkem ozonové vrstvy nebo rizika s vystavením organismu vlivu UV záření působících v souvislosti s pracovním prostředím. Na možné důsledky narušení ozonové vrstvy chlorofluorkarbony upozorňovali již Mollin a Rowlad, laureáti Nobelovy ceny 1954. Vyslovili domněnku, že chlorofluorokarbony hromadící se ve stratosféře přispívají, po fotochemickém působení UVC, k úbytku ozonu. Atakovali tak prostřednictvím tisku jejich pokračující výrobu. Inertnost a nízká reaktivita těchto plynů z nich totiž udělaly velmi atraktivní látky pro mnohé technologie. Jejich výroba se začala omezovat, až když se měřením skutečně prokázal zásadní úbytek stratosférického ozonu (roku 1985, obr. 1). Současně se všeobecně začaly pozorovat důsledky akutního i chronického působení UVB i UVA záření na živé organismy. Mnoho studií se dnes pokouší odhalit mechanismy poškození UV zářením v jednotlivých vrstvách lidské kůže, včetně stárnutí, potlačení imunitní odpovědi, vzniku kožních chorob tvořících se na podkladě ozáření kůže slunečním zářením, pigmentace (pihy aj.) a samozřejmě rakoviny kůže.

Prudký nárůst výskytu kožních nádorů (basaliomů, spinaliomů, melanomů) je pravděpodobně odrazem změn stylu života posledních let (oblékání stále menších plavek, zimní prázdniny, výlety do jižních zemí). I nedbalost rodičů a jejich nevědomost o riziku působení UV záření v dětství zřejmě přispívá k pozdějšímu riziku vzniku hnědého, velmi zhoubného nádoru (melanomu). Rozšiřující se znalosti o působení UV, touha těšit se životu ve volné přírodě, slunit se, články propagující krásné idoly s opálenou, dobře stavěnou a biologicky zdatnou postavou zvyšují touhu takto žít, přizpůsobit se zmíněným vzorům, ale podmiňují i rostoucí odbyt slunečních filtrů. Konzument chce výrobek zdravotně nezávadný, dobře chránící proti působení UV záření. Jako nejbezpečnější ochrana proti slunečnímu záření se běžně uvádí důkladné ošacení, což však nelze tvrdit za všech okolností. Proto se v posledních letech staly sluneční filtry nezbytnou součástí denního života. Aby splňovaly svoji funkci, musí mít tyto vlastnosti:
a) chránit důkladně před UVA a UVB,
b) být samy vysoce bezpečné,
c) mít takovou strukturu, která umožňuje použít je u kohokoliv a kdekoliv.

K důkladnější ochraně napomáhají i pravidelná hlášení o stavu ozonové vrstvy společně s hlášením doporučené délky pobytu na slunci bez rizika poškození kůže, určené osobám zvláště citlivým (od dubna do srpna v podobě tzv. UV indexu), ve sdělovacích prostředcích (rozhlas, noviny, TV).

2. Chování UV záření v kůži

Sluneční paprsky dopadající na kožní povrch obsahují záření o vlnovém rozsahu UVB (290 až 320 nm), UVA (320 až 400 nm), viditelných paprsků (400 až 700 nm) a infračerveného záření (IČ) (700 nm a výše). UVC paprsky (100 až 290 nm) se v minulosti vyskytovaly jen ve stratosféře, ale v souvislosti se ztenčováním stratosférické ozonové vrstvy se nyní jejich působení na živé organismy stále více obáváme.

Při dopadu na kožní povrch je část paprsků přímo odražena, zbytek proniká do kůže a v jednotlivých jejích vrstvách se část paprsků odráží a část je absorbována (obr. 2). Průnik paprsku je závislý na jeho vlnové délce (obr. 3). Absorpce energie je zprostředkována chemickými látkami, chromofory, které jsou však schopny pohltit jen záření o určité vlnové délce, čemuž odpovídá jejich absorpční spektrum. Atomy chromoforu přecházejí prostřednictvím energie záření ze základního energetického stavu do stavu excitovaného. Absorbovaná energie je pak zdrojem všech fotobiologických pochodů odehrávajících se v kůži. Vlivem působení záření nastávají v kůži podle intenzity působících paprsků, odolnosti kůže (dané typem kůže) a doby, po kterou se pochody odehrávají, akutní nebo chronické změny.

3. Odpověď kůže na působení slunečních paprsků

3.1 Okamžitá
Sluneční záření proniká do kůže bělocha více než u kůže pigmentované. Průnik záleží na vlnové délce a absorpci chromofory (např. hnědým pigmentem – melaninem). Množství energie pohlcené v jednotlivých vrstvách kůže je patné z obr. 3. Kůže na ozáření odpovídá nejdříve okamžitým zarudnutím, následným pozdním zarudnutím a přímou a nepřímou pigmentací.

• Okamžité zarudnutí vzniká ihned při ozáření, vlivem IČ paprsků pronikajících do hloubky a rozšiřujících cévy, a mizí v krátké době po odchodu osoby do stínu.

• Pozdní zarudnutí začíná do dvou až osmi hodin po začátku ozáření slunečními paprsky. Vrcholí obvykle za 12 až 24 hodin, postupně je nahrazováno olupováním, popř. pigmentací. Jeho intenzita je dána zevními i vnitřními faktory. Dochází též k množení rohových buněk.

• Časná pigmentace, tzv. okamžité tmavnutí pigmentu (IPD), začíná již během ozařování. Je důsledkem oxidace v kůži již dříve vzniklého a dále existujícího melaninu.

• Pozdní pigmentace. UV paprsky působí vznik nového melaninu v pokožce. Tato pigmentace dosahuje vrcholu za asi 72 hodin po ozáření. UV záření podporuje zesílení pokožky a zvyšuje tak odolnost kůže vůči dalšímu záření. Toto je výsledkem zvýšeného dělení buněk.

3.2 Změny v lidské kůži související s chronickým ozařováním UV paprsky
Mimo okamžitou odpověď kůže na záření slunečními paprsky vyvolává opakovaná, léta trvající expozice chronické změny, především rakovinu kůže. Každá buňka má svůj opravný systém, který má za úkol eliminovat poškození chromozomů. Tyto mechanismy se ale za čas vyčerpají, a tak je neopravené poškození podstatou nádorového bujení. Postižení jsou velmi překvapeni, jelikož si myslí, že se chovali maximálně racionálně po celou dobu, kdy se vystavovali slunci, a nikdy nezaznamenali známky poškození, např. spálení kůže.

4. Fotoprotekce (ochrana proti záření)

Lidská kůže jeví určité odchylky, které se projevují zejména odlišnou barvou. Barva je podmíněna prokrvením, různými pigmenty, hlavně melaninem. Na základě dlouhodobého vývoje a nutnosti přizpůsobit se přírodním podmínkám vznikly rozdíly v pigmentaci, které jsou dnes již geneticky dány. Na této podstatě je založeno rozlišení tzv. fototypů kůže. Lze je stanovit po pečlivém rozboru (zjištění doby vzniku, trvání, intenzity a vzájemném poměru zarudnutí a pigmentace). Na základě těchto zjištění je zvykem rozdělit populaci na šest fototypů (typ I, typ II, typ III, typ IV, typ V, typ VI – viz obr. 4). Pro běžnou středoevropskou populaci však stačí čtyři fototypy (tab. 1).

Tab. 1. Přehled fototypů kůže

Každému kožnímu fototypu přísluší minimální zánětlivá dávka (MED) – dávka záření schopná za 24 hodin vyvolat zřetelné zarudnutí kůže. MED je stanovena na základě velkého počtu měření uskutečňovaných na dermatologických pracovištích celého světa.

4.1. Přirozená fotoprotekce
Přirozenou ochranou pro lidskou kůži je vytvoření celistvé rohové vrstvy (vlivem záření tlustší) a pigmentace. Ochranu lze přisuzovat i beta-karotenu, nenasycenému karotenoidu, který se ukládá do tukové tkáně podkoží a mírně se rozptyluje v epidermis, anebo antioxidantům. Jejich účinek je však poměrně malý (ochranný faktor jen 2).

4.2 Umělá fotoprotekce – základní pojmy
Pro přesné hodnocení ochranného faktoru proti slunci byl stanoven a vždy se uvádí tzv. sluneční protektivní faktor SPF, definovaný jako poměr minimální erytémové dávky (MED) ve slunečním filtrem chráněné kůži dělené minimální erytémovou dávkou nechráněné kůže. S vyšším číslem SPF je tedy ochrana pokožky lepší. Tento SPF se týká pouze ochrany kůže proti vzniku zarudnutí. Ostatní působení UV záření, jako potlačení imunitních pochodů, stárnutí kůže a tvorba nádorů, v SPF není nijak zhodnoceno.

a) Ochranný faktor proti slunečnímu UVB záření
V posledních letech se doporučuje používat filtry s vyšším SPF. Obyvatelé střední a severní Evropy musí používat vyšší SPF než lidé v jižní Evropě. Faktory nad 20 jsou nezbytné pro pacienty s kožními reakcemi na záření. Pro výběr správného SPF pro daný typ kůže při očekávání určité intenzity slunečního záření existují tabulky nebo tzv. sluneční disky (obr. 5). Protože spálení kůže vyvolané UVB zářením je signálem opotřebení, a uživatelé si tak nedávají pozor na délku slunění, obávají se lékaři, že vysoká hodnota SPF pro UVB pásmo způsobí zvýšenou expozici UVA záření, jež není bez rizika pro ozářenou kůži. Proto se v poslední době věnuje pozornost i ochraně proti UVA.

b) Faktor chránící proti UVA
Sluneční UV záření obsahuje asi 5 % UVB a 95 % UVA. Právě UVA přispívá ke vzniku stárnutí kůže, kožních nádorů a působí negativně na kůži u pacientů užívajících některé léky (je jich poměrně velké množství) a vyvolává alergické reakce.

4.2.1 Ochrana kůže slunečními filtry
Sluneční filtry chrání kůži před poškozením slunečním zářením. V evropských zemích se přidávají do všech forem kosmetiky (roztoky, gely, krémy, masti, rtěnky). Měly by chránit proti UVB i UVA záření. Pocházejí buď z UV absorbentů nebo UV odrážejících látek (tab. 2).

Tab. 2. Příklady UV ochranných látek tvořících skupinu slunečních filtrů

a) UV absorbenty (chemické látky účinně absorbující záření vlnových délek kolem 305 nm)

Tyto absorbenty pohltí energii a převedou ji do podoby fluorescence nebo zahřátí.

Z šestnácti UVB absorbentů schválených Evropskou společností zákonných orgánů může být a také je v kosmetickém průmyslu využíváno těchto devět:

• methylbenzylidene camphor,
• octyl methoxycinnamate,
• isoamyl p-methylcinnamate,
• phenylbenzimidazole sulfonic acid,
• methylbenzylidene camphor,
• 3-benzylidene camphor,
• phenylbenzimidazole sulfonic acid,
• octyl dimethyl PABA,PEG-25 PABA,
• octyl salicylate and octyltriazone.

b) Odrážející UV látky (fyzikální sluneční filtry)
Jsou anorganické, se širokým spektrem účinnosti. Ve spojení s chemickými absorbenty zvyšují SPF a snižují obsah chemických absorbentů. Používají se titanium dioxid (TiO2), zincum oxid (ZnO) a zirconium oxid. Jejich účinnost závisí na velikosti a tvaru jejich částic (obr. 6). Většinou nemají tendenci pronikat kůží, jsou chemicky i biologicky inertní, a proto nedráždí.

Odrážející UV látky jsou okamžitě po aplikaci na kůži fotoprotektivní, zatímco absorbenty UV si vytvářejí svou plnou účinnost až za 30 min po natření.
Jednoduchou cestou pro zlepšení ochranného účinku slunečních filtrů vůči UV je kombinace většího množství UV ochranných látek (viz přehled v tab. 2).

Aby nedocházelo ke změně kvality výrobků, přidávají se do nich jako stabilizátory parabeny, které stejně jako UV filtry, emulgátory a vůně mohou vyvolat i fotoalergické reakce. Proto se trh v poslední době snaží rozšířit sortiment UV slunečních filtrů bez těchto přísad.

Odolnosti proti smývatelnosti
vodou při koupání je věnována nemenší pozornost. Při koupání a pocení se přípravky poměrně rychle smývají a klesá jejich účinnost. Podle údajů v literatuře by měly výrobky označené „water-resistant“ zůstat na kůži ve stejné ochranné kvalitě při máčení 40 min a produkty „water-proof“ až 60 min. Hodnocení je založeno na opakovaném sledování SPF ve dvacetiminutových intervalech při 32 °C ve slané, sladké i chlorované vodě. Výrobek se smývá i působením mírně alkalických mýdel.

4.2.2 Hodnocení slunečních filtrů
Sluneční ochranný faktor (SPF) se hodnotí na doporučení COLIPA (nadnárodní organizace posuzující zdravotní nezávadnost kosmetiky) z roku 1994. Hodnocení by mělo být standardizované. Zdaleka však nelze spoléhat na stejné číslování hodnoty SPF, zejména filtry z USA někdy mívají „zaručeně“ vysoký faktor, který však ve skutečnosti plní funkci poloviční!!

Naštěstí pro kosmetický průmysl se ve většině zemí metody k měření a stanovení limitu SPF po dlouhém období diskusí sjednotily. USA v současné době navrhuje maximum 30, Austrálie mění maximum z 15 na 30.

Hodnocení slunečních filtrů je velmi složité a zdlouhavé, což se také promítá do ceny výrobků. Součástí hodnocení jsou biochemické, histologické studie, stanovení ochrany proti infračervenému záření (IČ), studie venku na přímém slunci, kosmetická přijatelnost, farmakologické testy, dermatologická studie.

4.2.3 Pravdivost tvrzení o účinnosti SPF
Mnozí výrobci doporučují, aby se sluneční filtry aplikovaly během dne opakovaně a držely tak stabilní ochranu proti slunečním paprskům. Toto doporučení se týkalo používání jednoduchých slunečních filtrů, které se snadno smývaly. Současné sluneční filtry sice jsou vyráběny tak, aby byly obtížně odstranitelné z kožního povrchu, přesto se však doporučení výrobců nemění.

4.2.4 Správné použití slunečních filtrů a jejich zneužívání
Charakteristiky ideálních slunečních filtrů nejsou definovány. Avšak vhodné oblečení a odrážející nebo fyzikálně blokující filtry, v to počítaný v silné vrstvě nanesený TiO2, pravděpodobně mohou být nejlepší ochranou proti slunečnímu záření.

Transparentní sluneční filtry obsahující přísady jako metoxycinamát, oxybenzon, dibenzoylmetan, metylbenzyliden nebo octokrylen představují výborné přípravky s možností krytí proti UVB, UVA2, UVA1. Podle některých odborníků by se měly tyto sluneční filtry aplikovat dvakrát až třikrát častěji, než je při stanoveném SPF doporučeno. Avšak důraz by měl být kladen zejména na podporu vyhýbání se slunečnímu záření a používání více účinného oblečení a pokrývek hlavy. Takové opatření skutečně není drahé a nezpůsobuje nežádoucí reakce (viz další odstavce).

4.3 Oděv jako ochrana proti slunečnímu záření
Jednou z dobrých ochran proti slunečnímu záření by mělo být podle mínění mnoha lidí vhodné oblečení. Studie publikované v poslední době však ukazují, že některé textilie poskytují jen malou ochranu proti UV záření. Ochrana textilií záleží na typu použitého vlákna, jeho skladbě, barvě, jeho konečné úpravě, popř. přísadě specifického UV filtru.

4.3.1 Faktory ovlivňující UV ochranný faktor textilie
Prostup UV záření tkaninou je závislý (obr. 6) na prostupu paprsků otvory mezi vlákny a samotnými vlákny textilie. Důležitými faktory jsou jakost tkaniny, typ vlákna, jeho barva, hmotnost, obsah vody a stárnutí vlákna.

• Jakost tkaniny. Hustota struktury látky je základním faktorem vysoké ochrany proti UV.

• Typ vlákna. Chemické struktury vláken determinují jeho absorpční vlastnosti. Rozdílné materiály mají různé absorpční spektrum a pohlcují paprsky o různé vlnové délce. Přirozená vlákna jako celulóza, hedvábí a vlna zajišťují jen slabou ochranu proti UV. Mikrovlákna polyesteru a polyamidu obsahují jako přísadu velké množství pigmentů TiO2 a tak zvětšují světelný rozptyl. Navíc vlákna vyráběná v továrně jsou hustě tkaná. Bavlna vykazuje nejnižší stupeň ochrany proti UV záření, ale přináší největší komfort při nošení, a je proto populárním ošacením pro slunečné léto (obr. 7).

• Barva. V mnoha případech světlé barevné látky propouštějí UV paprsky lépe než tmavé nebo živě barevné. UV propustnost látek je snížena, když se absorpční maximum použité barvy vyskytuje v UV oblasti. Ke zlepšení UV ochrany by se do materiálu měly po obarvení přidat absorbéry. Látky s maximální absorpční schopností v oblasti UV jsou tzv. bezbarvé barvy (např. SOLARTEX).

• Hmotnost. Větší hmotnost látky zvyšuje ochranu proti UV větší absorpcí.

• Obsah vody. UV ochranný faktor mokrého oblečení je nižší než u suchého. Voda v prostorech mezi vlákny redukuje odrazovou schopnost tkaniny, kterou pak prochází více UV záření. U látky viskózové a u hedvábí závisí UV ochrana na jejich hustotě. Zvětšující se hustota, nabobtnalá vlákna, menší prostory mezi vlákny zvýší ochranu proti UV.

• Použití textilie a její stárnutí. UV ochranné faktory oblečení může změnit jejich užívání. Pokusy s tričky vyrobenými z bavlny ukázaly, že ochrana proti UV roste po jejich vyprání. Lehký stupeň sražení redukuje prostory mezi vlákny a zvyšuje UV ochranu.

• Zlepšení ochrany tkaniny proti UV záření. Aby se zlepšila ochrana tkaninou proti UV záření, studují se nové absorbéry vhodné jako přísady do tkaniny, např. bavlny a viskózy, s maximem UV absorpce mezi 300 až 320 nm. Pro informaci uživatelů by měl v budoucnosti být UV ochranný faktor označen na informační nášivce na rubu textilie.

5. Základní zásady pro opalování (obr. 8)

• Nikdy se nevystavovat působení slunečních paprsků bez předchozí dokonalé přípravy. Přípravou se rozumí pomalé pigmentování kůže předchozími krátkodobými dávkami UV záření (předchozí ozařování v soláriích neposkytuje dostatečnou ochranu).

• Kůži pravidelně po jedné až dvou hodinách ošetřit rovnoměrným roztíráním slunečních filtrů po celém těle.

• Zásadně se nevystavovat působení přímého slunečního záření v době od 10 do 15 hodin na dlouhou dobu.

• Využívat dostatečnou ochranu slunečních filtrů s vyšším SPF (při zahájení opalování a při intenzivním slunečním záření u moře nebo na horách u normální pleti Středoevropana SPF 17, později postupně snížit na SPF 12), u citlivější pleti je třeba číslo SPF ještě zvýšit. Ke správné volbě je vhodné použít některou z tabulek nebo schémat umožňujících vypočítat správný UV filtr.

• Nosit vhodné oblečení (trička, klobouky, sluneční brýle).

• Pro osoby s kůží typu I – kvůli opálení se vůbec nevystavovat slunečnímu záření, protože tento typ kůže nikdy nezpigmentuje!!!

• Pamatovat: UV filtry na opalování neposkytují ochranu kůže proti dlouhodobým vlivům slunečních paprsků, jejichž působení se celý život sčítá (tj. stárnutí kůže, ovlivnění imunitních pochodů, riziko tvorby nádorů kůže aj.). Naopak, s ochranou může být kůže jejich působení vystavena déle, aniž by tyto faktory mohla ozařovaná osoba kontrolovat!!!!!

• Proto platí: Ozařovat se rozumně, myslet na svoje zdraví a přiměřenou krásu svého těla bez rizika zohavení kůže vráskami, nebo dokonce nádory.