Lidský organismus a záření

MUDr. Milena Jirásková, CSc.¹⁾, Ing. Lubor Jirásek, CSc.²⁾

Vlivu slunečního záření na člověka bylo v časopisu Světlo věnováno již několik článků. Předkládaný příspěvek shrnuje tuto stále aktuální problematiku působení terestriálního slunečního záření na lidskou kůži.

Od nepaměti člověk tuší, a poslední dobou dokonce zná rizika i výhody působení slunečního záření na organismus. V různých údobích dějin buď lidé uctívali Slunce jako užitečného a dobro konajícího „boha, nebo se naopak extrémně bránili jeho vlivu (nošení závojů apod.). Ve dvacátých letech minulého století se začala slunění věnovat velká část obyvatel a dobře opálený člověk byl symbolem zdraví, blahobytu a krásy. S přibývajícími roky dvacátého století se ale zhoršovaly podmínky v přírodě působením rychle se rozvíjející technické vybavenosti obyvatel a životní prostředí bylo stále více zamořováno. Nyní se mění i kvalita ovzduší vlivem zjednodušení života, používání mnoha z jedné strany užitečných, ale z druhé strany škodlivých chemikálií a zejména plynů i změn prostupu slunečních paprsků atmosférou. Tento stav se týká i kvality ozonové vrstvy (obr. 1), která se působením chemicky netečných plynů, freonů, povážlivě tenčí a vznikají v ní místa s minimální možností pohlcování škodlivých paprsků. Takto se do terestriálního záření dostávají paprsky o nežádoucí vlnové délce, které mohou poškozovat živé organismy, včetně lidských buněk, zejména kůže a očí.

Slunce je nezbytné pro přežití rostlin i živočichů. Ovlivňuje různé fyziologické procesy v kůži i v organismu. Ve spektru slunečního záření dopadajícího na zemský povrch (tzv. terestriální záření) se vyskytují UVB paprsky, UVA, viditelné záření a infračervené. UVC záření by mělo být filtrováno ve stratosféře ozonovou vrstvou. Riziko růstu jeho obsahu v terestriálním záření se ztenčováním ozonové vrstvy zvyšuje. Terestriální záření obsahuje (viz graf na obr. 2) 5 % UV paprsků, z toho je 95 % UVA a 5 % UVB. Proto je třeba varovat osoby pouze občas se vystavující vlivu slunečních paprsků, ale zejména osoby pracující mimo budovy před jejich negativním účinkem. Čím více, resp. déle je kůže vystavena jejich působení, tím více roste riziko jejího poškození slunečním zářením. Poškození může být okamžité, může však být pozorováno až po mnoha letech opakovaného dlouhodobého vystavování se účinku paprsků. Jde zejména o obličej, hřbetní strany rukou, předloktí a u žen nosících krátké sukně i dolní končetiny, obzvláště místa pod koleny. Záření v jednotlivých vlnových pásmech vyvolává určité pochody v kůži či podkoží. Účinky působení částí spektra slunečního záření závisejí na schopnosti záření těchto jednotlivých vlnových délek pronikat do kůže (obr. 3).

UVC záření (280 až 100 nm) by při výskytu v terestriálním záření pronikalo jen do povrchové vrstvy kůže, kde by, pohlcené buňkami, mohlo v jejich jádrech vyvolat mutace chromozomů s následnými změnami v buněčné struktuře a v chování buněk, zejména v jejich rychlém růstu, a nakonec by vedlo k tvorbě nádorů.

UVB záření (280 až 320 nm) proniká hlouběji, uplatňuje se při vzniku slunečního opálení a tvorbě vitaminu D. UVB je odpovědné za „pozdní“ zarudnutí vznikající asi do 2 až 8 hodin po vystavení kůže slunečním paprskům při opalování. Způsobuje tvorbu ochranného pigmentu melaninu, což se následně projevuje tzv. pozdním hnědnutím kůže, které nastupuje až druhý den po proběhlém zánětu kůže. Má také podíl na vývoji zhoubných novotvarů kůže.

UVA paprsky (320 až 400 nm) způsobují časnou pigmentaci. Hrají roli při oxidaci a dále v kůži setrvávajícího, redukovaného a odbarveného ochranného hnědého pigmentu melaninu vzniklého již při minulém opalování, a tím vyvolávají „okamžité“ hnědnutí kůže. Původní představa o jejich bezpečnosti je mylná. Působí totiž na imunitu kůže a podmiňují abnormální reakce kůže při spoluúčasti fotoaktivních látek. Také ony se uplatňují na rakovinotvorných pochodech v kůži, a to právě působením na imunitu.

Viditelné záření nepůsobí na kůži zdravých osob negativně. Přesto existují jedinci, u kterých může viditelné záření vyvolat různá onemocnění kůže. V takových případech se hovoří o fotosenzitivních chorobách – fotodermatózách (např. erytematodes, sluneční kopřivka, fototoxické reakce po lécích aj.).

Infračervené záření působí „časné“, při opalování ihned nastupující zčervenání kůže. V prostředí, kde toto záření působí dlouhodobě, vyvolává na kůži změny, které jsou hodnoceny jako erytema ab igne (zarudnutí způsobené ohněm nebo sálavým teplem rozšířenými cévkami; obr.4). Na postižené kůži se objevují trvalé změny v podobě síťovité pigmentace a někdy i mírného ztenčení kůže. Postiženy jsou často osoby používající k prohřívání elektrické dečky, nahřívající si často kůži před infrazářiči nebo při práci u pecí v hutích či sklárnách apod. V poslední době se uvažuje i o negativním působení infračerveného záření na buňky ve smyslu stimulace jiných faktorů podporujících rakovinné bujení. Jsou známy případy vzniku rakoviny kůže u osob vystavených déletrvajícím vlivům sálavého tepla (nádory kůže po žhavých uhlících nošených v podbříšku pro zahřátí v chladném podnebí Tibetu). Kratší vlnové délky infračerveného záření působí zákal čočky po několika letech expozice. Postižením oka se tento článek nezabývá.

Kvalita a kvantita záření působícího na kůži může být ovlivněna několika faktory. Je třeba si uvědomit, že UV záření nepůsobí na naši kůži pouze přímým osluněním. Paprsky těchto vlnových délek jsou schopny pronikat mraky (až 90 %), sníh je odráží až v 80 %, ve stínu působí až 50 % UV na lidský organismus, písek odráží až 25 %, a vodní plocha dokonce až 95 % dopadajícího UV záření (tab. 1). I pod vodní hladinu se dostává část UV záření. Jeho procento se se zvětšující se hloubkou snižuje. Naopak s rostoucí nadmořskou výškou je nutné počítat se zvýšením obsahu UV záření na každých 300 m výškového rozdílu asi o 4 %. Pro množství UV záření je směrodatná výška Slunce nad obzorem v průprůběhu dne, ale též zeměpisná šířka. Také oblečení má různou schopnost propouštět paprsky a může být u některých pacientů s tzv. fotodermatózami nedostatečnou ochranou kůže proti záření. Stejně tak nemusí být dostatečnou ochranou pro tyto pacienty okenní tabule. Riziko zvyšování obsahu UVC je stále větší i co se týče umělých zdrojů vyskytujících se jak v domácnostech, tak i v různých provozech. V souvislosti s těmito riziky vydává WHO (Mezinárodní zdravotnická organizace, sídlící v Ženevě) přehled takovýchto zdrojů jako součást publikací informujících o výskytu tumorů v populaci. UVA i UVB paprsky se užívají i k léčení nebo v kosmetice (solária apod.).

Tab. 1. UV záření odražené od povrchů

Vnímavost osob k působení UV záření je individuální a je dána mnoha faktory. Důležitým faktorem je typ kůže; zde hraje hlavní úlohu schopnost pigmentace (tab. 2). Nejméně odolní jsou lidé tzv. keltského typu (kromě albínů), osoby se světlými vlasy a modrýma očima, s minimální schopností tvořit ochrannou pigmentaci a se snadnou tvorbou pih na místech vystavených slunci. Opakem jsou osoby s tmavými vlasy a se schopností poměrně rychle po oslunění pigmentovat. Mezi těmito extrémy jsou dva až čtyři další typy.

Zejména typ I má sklon ke spálení kůže (obr. 5). Později vlivem sčítání dávek záření i degenerativních změn kůže se snižuje její pružnost, tvoří se vrásky, dochází k přesunu pigmentu a tvorbě tzv. změn označovaných jako „kůže zemědělců nebo námořníků“ (obr. 6), postihujících kůži krku a oblasti obličeje tvorbou četných hlubokých vrásek. Dále se mohou zejména v tzv. solární lokalizaci vyskytnout ložisková zhrubění kůže – solární keratózy, které mohou jako přednádorové stavy (keratom; obr. 7) dát postupně podnět ke vzniku nádorů kůže (tj. basocelulární, spinocelulární karcinom a v poslední době často uváděný nádor z pigmentových buněk melanom (obr. 8.)). Obecně se soudí, že v těchto případech se negativně uplatňuje jak UVB, tak i všeobecně uznávané za „hodné“ a nezávadné UVA záření.

U některých změn na kůži způsobených zářením je předpokladem spoluúčast látek zvyšujících účinek paprsků jednotlivých vlnových délek (obr. 9), např. šťávy z některých rostlin obsahující tzv. furokumariny (např. miříkovité nebo třemdava bílá, routa vonná, citrusovité a fíkovité). Některé mohou být obsaženy též v kosmetických přípravcích, salány a blankofory v pracích a mycích prostředcích, dehet, s karbolineem a naftou mohou někteří pracovníci přijít do styku při svém povolání nebo i doma. Látky mohou proniknout do organismu požitím potravin, např. různé rostliny v zeleninových salátech a dietách (miříkovité – celer, mrkev, petržel, pastinák, kerblík a jim příbuzné), umělá sladidla (Ducaryl) nebo léky (tetracykliny, sulfonamidy, hydrochlorothiazid, často používaný k odvodňování, cordipin aj.), vdechnutím, injekcí, vstřebáváním kůží, ale i z čípků. Organismus si je může i vyrábět sám při patologických procesech. Tyto nemoci patří k těm, které musí ošetřit kožní lékaři nebo jiní specialisté. Všechny osoby takto postižené jsou potenciálními pacienty, u nichž může nejen slunce, ale i umělý zdroj vyzařující příslušné paprsky o vlnové délce aktivující příslušné látky vyvolat nežádoucí projevy v organismu, zejména na kůži, a v některých případech způsobit i poškození očí. Zvýšení citlivosti kůže na UVA paprsky může být i záměrné (k tomu účelu vyrobenými léky) z terapeutických důvodů – tzv. fotochemoterapie.

Tab. 2 Přehled fototypů kůže

V několika posledních letech je stále vedena diskuse o prevenci spálení kůže. Původní ochrana proti UVB záření se rozšířila i na UVA záření, přičemž je tendence preferovat z hlediska ochrany spíše látky nevstřebávané kůží, které paprsky neabsorbují, ale odrážejí, tedy tzv. fyzikální filtry (obr. 10). Ty působí ihned po natření na kůži, zatímco u přípravků s chemickými filtry je třeba 30 minut počkat, než lze bez obav vyjít na slunce. Při výběru správného ochranného filtru je nutné brát v úvahu i typ kůže. Filtry by měly obsahovat vyvážené množství látek chránících proti UVA a UVB záření v poměru 1 : 1 (pravidla daná Evropskou komisí COLIPA – Evropská asociace pro kosmetiku a parfumerii). Čísla uvedená na obalech opalovacích prostředků (SPF) by měla udávat násobek doby, po kterou může opalovaná osoba zůstat déle na slunci než se spálí (obr. 11). Určitý význam má i denní doba, při které se osoba opaluje (viz tab.). Nedoporučuje se zbytečně pobývat na slunci v době od 11 do 15 hodin, kdy je záření velmi intenzivní a roste v něm podíl UVB paprsků.

Závěrem je třeba říci, že tento článek nemá v úmyslu zavrhnout pracovní metody využívající záření o různých vlnových délkách nebo přiměřené slunění. Jeho účelem je připomenout, že se lze při různých příležitostech (v práci i mimo ni) setkat se zdroji vyzařujícími záření vlnových délek, které mohou za určitých okolností pozměnit kvalitu i kvantitu buněk lidského organismu, zejména kůže a očí. Zároveň má, byť ve stručnosti, seznámit s možností ochrany proti UV záření.

Obr. 1. Přehled o stavu ozonové vrstvy a předpověď budoucí situace
Obr. 2. Rozdělení energie v terestriálním záření podle jednotlivých pásem vlnových délek
Obr. 3. Biologické účinky UV záření (okamžité a dlouhodobé), PMLE – polymorfní světelná erupce (druh alergie na sluneční záření)
Obr. 4. Erythema ab igne způsobená infračervenými paprsky
Obr. 5. Solární spálení
Obr. 6. Degenerace kůže – „kůže farmářů“
Obr. 7. Rohovinový roh – předzvěst nádoru
Obr. 8. Maligní melanom
Obr. 9. Látky zvyšující účinek paprsků jednotlivých vlnových délek
Obr. 10. Mechanismus působení UV filtrů a) chemické filtry, b) fyzikální filtry
Obr. 11. Definice slunečního ochranného faktoru

¹⁾ Dermatovenerologická klinika 1. LF UK, VFN a IPVZ Praha, přednosta prof. MUDr. J. Štork, CSc.

²⁾ FEL ČVUT Praha, vedoucí katedry prof. Ing. M. Husák, CSc.

Celý příspěvek lze ve formátu PDF stáhnout zde