Sinar pemberi kehidupan.
Matahari memancarkan tiga jenis sinar ultraviolet. Masing-masing jenis ini mempengaruhi kulit secara berbeda.
Sebagian besar dari kita merasa lebih sehat dan sehat setelah menghabiskan waktu di pantai. penuh kehidupan. Berkat sinar pemberi kehidupan, vitamin D terbentuk di kulit, yang diperlukan untuk penyerapan kalsium secara menyeluruh. Namun hanya radiasi matahari dosis kecil yang memberikan efek menguntungkan bagi tubuh.
Namun kulit yang sangat kecokelatan tetap merupakan kulit yang rusak dan akibatnya adalah penuaan dini dan risiko tinggi terkena kanker kulit.
Sinar matahari adalah radiasi elektromagnetik. Selain spektrum radiasi tampak, ia juga mengandung radiasi ultraviolet, yang sebenarnya bertanggung jawab atas penyamakan kulit. Sinar ultraviolet merangsang kemampuan sel pigmen melanosit untuk memproduksi lebih banyak melanin, yang berfungsi fungsi pelindung.
Jenis sinar UV.
Ada tiga jenis sinar ultraviolet, yang panjang gelombangnya berbeda. Radiasi ultraviolet mampu menembus epidermis kulit hingga lapisan yang lebih dalam. Ini mengaktifkan produksi sel-sel baru dan keratin, sehingga kulit menjadi lebih kencang dan kasar. Sinar matahari yang menembus dermis merusak kolagen dan menyebabkan perubahan ketebalan dan tekstur kulit.
Sinar ultravioletA.
Sinar ini memiliki paling banyak level rendah radiasi. Sebelumnya, secara umum dianggap tidak berbahaya, namun kini terbukti bahwa hal tersebut tidak terjadi. Tingkat sinar ini hampir konstan sepanjang hari dan tahun. Mereka bahkan menembus kaca.
Sinar UV A menembus lapisan kulit, mencapai dermis, merusak dasar dan struktur kulit, menghancurkan serat kolagen dan elastin.
Sinar-A meningkatkan munculnya kerutan, mengurangi elastisitas kulit, mempercepat munculnya tanda-tanda penuaan dini, melemahkan sistem pelindung kulit, membuatnya lebih rentan terhadap infeksi dan kemungkinan kanker.
Sinar ultravioletB.
Sinar jenis ini dipancarkan matahari hanya pada waktu-waktu tertentu dalam setahun dan jam-jam dalam sehari. Tergantung pada suhu udara dan garis lintang geografis mereka biasanya memasuki atmosfer antara jam 10 pagi dan 4 sore.
Sinar UVB menyebabkan kerusakan yang lebih serius pada kulit karena berinteraksi dengan molekul DNA yang terdapat pada sel kulit. Sinar B merusak epidermis, menyebabkan kulit terbakar. Sinar B merusak epidermis, menyebabkan kulit terbakar. Jenis radiasi ini meningkatkan aktivitas radikal bebas yang melemahkan sistem pertahanan alami kulit.
Sinar ultraviolet B meningkatkan penyamakan dan menyebabkan kulit terbakar, yang menyebabkan penuaan dini dan munculnya bintik-bintik penuaan, membuat kulit menjadi kasar dan kasar, mempercepat munculnya kerutan, serta dapat memicu berkembangnya penyakit prakanker dan kanker kulit.
Matahari memancarkan energinya pada semua panjang gelombang, namun dengan cara yang berbeda. Sekitar 44% energi radiasi berada di bagian spektrum tampak, dan maksimum berwarna kuning-hijau. Sekitar 48% energi yang hilang dari Matahari terbawa oleh sinar inframerah dekat dan jauh. Sinar gamma, sinar-X, ultraviolet dan radiasi radio hanya berjumlah sekitar 8%.
Bagian radiasi matahari yang terlihat, ketika dipelajari menggunakan instrumen penganalisis spektrum, ternyata tidak homogen - garis serapan yang pertama kali dijelaskan oleh J. Fraunhofer pada tahun 1814 diamati dalam spektrum. Garis-garis ini muncul ketika foton dengan panjang gelombang tertentu diserap oleh atom berbagai unsur kimia di lapisan atas atmosfer Matahari yang relatif dingin. Analisis spektral memungkinkan untuk memperoleh informasi tentang komposisi Matahari, karena kumpulan garis spektral tertentu secara eksklusif mencirikan secara akurat unsur kimia. Misalnya, dengan menggunakan pengamatan spektrum Matahari, penemuan helium dapat diprediksi, yang kemudian diisolasi di Bumi.
Selama pengamatan, para ilmuwan menemukan bahwa Matahari adalah sumber emisi radio yang kuat. Gelombang radio menembus ruang antarplanet dan dipancarkan oleh kromosfer (gelombang sentimeter) dan korona (gelombang desimeter dan meter). Emisi radio dari Matahari memiliki dua komponen – konstan dan variabel (semburan, “badai kebisingan”). Saat terjadi jilatan api matahari yang kuat, emisi radio dari Matahari meningkat ribuan bahkan jutaan kali lipat dibandingkan emisi radio dari Matahari yang tenang. Emisi radio ini bersifat non-termal.
Sinar-X terutama berasal dari lapisan atas kromosfer dan corona. Radiasinya sangat kuat selama tahun-tahun aktivitas matahari maksimum.
Matahari tidak hanya memancarkan cahaya, panas, dan semua jenis radiasi elektromagnetik lainnya. Ini juga merupakan sumber aliran partikel - sel darah yang konstan. Neutrino, elektron, proton, partikel alfa, serta partikel yang lebih berat inti atom semuanya merupakan radiasi sel darah Matahari. Bagian penting dari radiasi ini adalah aliran plasma yang kurang lebih terus menerus - angin matahari, yang merupakan kelanjutan dari lapisan luar atmosfer matahari - mahkota matahari. Dengan latar belakang angin plasma yang terus bertiup ini, masing-masing wilayah di Matahari merupakan sumber aliran sel yang lebih terarah dan lebih kuat. Kemungkinan besar, mereka terkait dengan wilayah khusus mahkota matahari - lubang koronal, dan juga, mungkin, dengan wilayah aktif berumur panjang di Matahari. Terakhir, aliran partikel jangka pendek yang paling kuat, terutama elektron dan proton, berhubungan dengan jilatan api matahari. Sebagai hasil dari semburan api yang paling kuat, partikel-partikel dapat memperoleh kecepatan yang sangat kecil dari kecepatan cahaya. Partikel dengan energi tinggi disebut sinar kosmik matahari.
Radiasi sel darah matahari mempunyai pengaruh yang kuat terhadap bumi, dan terutama pada lapisan atas atmosfer dan medan magnetnya, sehingga menyebabkan banyak fenomena geofisika. Magnetosfer dan atmosfer bumi melindungi kita dari efek berbahaya radiasi matahari.
Komposisi spektral radiasi matahari berubah bergantung pada ketinggian Matahari di atas cakrawala.
Oleh klasifikasi internasional menyorot:
1. Radiasi infra merah– 760-2600 (3000)nm
2. Radiasi tampak – 400-760 nm
3. Radiasi ultraviolet - di perbatasan dengan atmosfer 400-100 nm, di permukaan bumi - 400-290 nm
Semua jenis radiasi berbeda satu sama lain dalam panjang gelombang (frekuensi osilasi) dan energi kuantum. Semakin pendek panjang gelombangnya, semakin besar energi kuantum dan semakin besar pula efek biologis radiasi ini. Akibatnya, radiasi ultraviolet memiliki aktivitas biologis terbesar.
Radiasi inframerah membentuk sebagian besar spektrum matahari (hingga 50%). Sinar ultraviolet menempati 5% spektrum di perbatasan dengan atmosfer dan 1% radiasi UV mencapai permukaan bumi. Radiasi UV dengan panjang gelombang pendek (kurang dari 300 nm) tertunda lapisan ozon Bumi.
Respon tubuh terhadap sinar matahari merupakan hasil dari seluruh bagian spektrum. Radiasi matahari dirasakan oleh kulit dan mata. Tindakan fisiologis sinar matahari didasarkan pada berbagai reaksi fotokimia, yang kejadiannya bergantung pada panjang gelombang dan energi kuanta radiasi aktif yang diserap.
Radiasi infra merah
Radiasi inframerah dihasilkan oleh benda apa pun yang suhunya di atas nol mutlak. Semakin banyak dipanaskan, semakin tinggi suhunya, semakin tinggi intensitas radiasinya. Radiasi infra merah menembus atmosfer, air, tanah, pakaian, dan kaca jendela.
Koefisien serapan sinar infra merah berhubungan dengan panjang gelombang, yang menentukan kedalaman penetrasi.
Berdasarkan panjang gelombangnya, radiasi infra merah dibedakan menjadi :
1. gelombang panjang(lebih dari 1400 nm) - tertahan oleh lapisan permukaan kulit dan menembus hingga kedalaman 3 mm, akibatnya metabolisme meningkat, aliran darah, pertumbuhan sel dan regenerasi jaringan meningkat, namun dalam dosis besar dapat menyebabkan rasa terbakar. .
2. gelombang sedang(panjang gelombang 1000 – 1400 nm)
3. gelombang pendek(panjang gelombang dari 760 hingga 1000 nm) memiliki daya tembus yang besar. Menembus hingga kedalaman 4-5 cm, 14% sinar dalam panjang gelombang 1000-1400 nm - hingga kedalaman 3-4 cm.
Radiasi IR memiliki :
1. efek termal - mempengaruhi molekul dan atom suatu zat, memperkuatnya gerakan osilasi Radiasi IR menyebabkan peningkatan suhu biosubstrat.
2. aksi fotokimia - terkait dengan penyerapan energi oleh jaringan dan sel, yang mengarah pada aktivasi proses enzimatik dan, sebagai konsekuensinya, percepatan metabolisme, pembentukan zat aktif biologis, dan penguatan proses regenerasi dan imunogenesis. Radiasi IR mempunyai efek lokal dan umum.
Ketika terkena secara lokal ke jaringan, radiasi IF mempercepat reaksi biokimia, proses enzimatik dan imunobiologis, pertumbuhan sel dan regenerasi jaringan, aliran darah, dan meningkatkan efek biologis sinar UV.
Efek umum dimanifestasikan oleh efek antiinflamasi, analgesik, dan tonik umum. Efek ini banyak digunakan dalam fisioterapi - melalui penggunaan sumber radiasi infra merah buatan untuk pengobatan penyakit inflamasi guna mengurangi nyeri pada rematik, osteochondrosis, dll.
3. mempengaruhi iklim dan iklim mikro. Karena pemanasan yang tidak merata permukaan bumi dan penguapan air, terjadi pergerakan massa udara dan air, terbentuknya siklon dan antisiklon, arus hangat dan dingin, berbagai zona iklim, kondisi cuaca yang secara tidak langsung berdampak pada manusia.
Pada intensitas optimal, radiasi infra merah menghasilkan sensasi termal yang menyenangkan.
Dampak negatif radiasi infra merah dikaitkan dengan efek termal, karena tubuh dapat menjadi terlalu panas seiring berkembangnya panas atau sengatan matahari.
Radiasi yang terlihat
Radiasi tampak mempengaruhi kulit (menembus hingga kedalaman 2,5 cm) dan mata. Kulit menyerap secara berbeda sinar tampak. Sinar merah menembus hingga kedalaman 2,5 cm sebanyak 20%, sinar ungu hingga 1%.
Efek biologis :
1. menimbulkan sensasi cahaya. Terkait dengan efek fotokimia, yang memanifestasikan dirinya dalam eksitasi molekul pigmen visual di retina. Akibatnya, impuls listrik dihasilkan di retina sehingga menimbulkan sensasi cahaya. Dengan demikian, sinar tampak mempunyai nilai informasi (informasi tentang volume, warna, bentuk, dll)
2. memiliki efek menguntungkan pada tubuh, merangsang fungsi vitalnya, meningkatkan kesejahteraan secara keseluruhan, suasana hati emosional, dan meningkatkan kinerja. Pencahayaan yang buruk berdampak negatif pada fungsi penganalisa visual, akibatnya kelelahan cepat berkembang.
3. meningkatkan metabolisme, reaktivitas imunologis, meningkatkan aktivitas penganalisis lainnya, mengaktifkan proses eksitasi di korteks serebral.
4. efek termal - sekitar 50% dari total energi panas spektrum matahari berasal dari radiasi tampak.
5. memperbaiki lingkungan
6. signifikansi psikogenik. Radiasi tampak dapat menciptakan berbagai warna yang dimiliki tindakan yang berbeda per orang. Sikap terhadap warna sangat individual dan setiap warna membangkitkan sensasi tertentu dalam diri seseorang (biru - perasaan sejuk, efek menenangkan, hijau - ketenangan, keandalan, kuning cerah - iritasi, merah - kegembiraan, ungu dan biru - menekan dan mempromosikan tidur, warna biru dapat meningkatkan keadaan depresi).
7. Intensitas dan warna cahaya tampak berubah sepanjang hari, yang bersifat pemberi sinyal dan menentukan ritme biologis harian aktivitas manusia serta berfungsi sebagai sumber refleks dan aktivitas refleks terkondisi.
Dalam proses evolusi, manusia mulai menjalani gaya hidup aktif pada siang hari. Cahaya tampak mempengaruhi tidur dan terjaga, dan akibatnya, fungsi fisiologis tubuh (pengaturan suhu tubuh, kadar hormon, dll.). Kini ada konsep sindrom “kelaparan ringan” yang ditandai dengan penurunan kinerja, ketidakstabilan emosi, nafsu makan meningkat, dan kebutuhan tidur. Sindrom ini terjadi pada orang-orang pada periode musim gugur-musim dingin, ketika tinggal di Lingkaran Arktik, pada orang yang bekerja pada shift malam, dll.
Bagian utama energi matahari mencapai bumi dalam bentuk tiga komponen: cahaya tampak (40%) dan radiasi infra merah (50%), ultraviolet (10%). Bagian yang paling signifikan dan dipelajari dengan baik dari radiasi matahari adalah sinar ultraviolet. Mereka diwakili oleh tiga jenis panjang gelombang yang berbeda dan ditandai dengan huruf alfabet Latin: Sinar UVC adalah yang terpendek (190-280 nm). Sinar UVB gelombang sedang (280-320 nm) dan sinar UVA gelombang panjang (320-400 nm). Jika berbicara tentang dampak radiasi ultraviolet pada manusia, yang kami maksud adalah paparan sinar UVB dan UVA. Sinar UVC pendek hampir seluruhnya diserap oleh lapisan ozon di atmosfer, begitu pula sinar kosmik pendek dan sangat aktif. Sinar ini merusak seluruh kehidupan di permukaan bumi, sehingga masalah keutuhan lapisan ozon menjadi perhatian para ilmuwan di seluruh dunia. Sinar UVC buatan digunakan untuk mendisinfeksi ruangan.
Sinar UVB lebih tersebar ketika melewati lapisan atmosfer dibandingkan UVA, dan tingkat radiasi UVB menurun seiring bertambahnya garis lintang. Selain itu, intensitasnya bergantung pada waktu dalam setahun dan sangat bervariasi sepanjang hari.
Sebagian besar UVB diserap oleh lapisan ozon, tidak seperti UVA, dan porsinya terhadap seluruh energi radiasi ultraviolet pada sore musim panas adalah sekitar 3%.
Kemampuan penetrasi menembus penghalang juga berbeda. kulit. Dengan demikian, sinar UVB dipantulkan sebesar 70% oleh stratum korneum, dilemahkan sebesar 20% ketika melewati epidermis, dan hanya mencapai 10% oleh dermis. Karena penyerapan, refleksi dan hamburan, sinar UVA menembus ke dalam dermis dengan kehilangan lebih sedikit - 20-30% dan sekitar 1% dari total energi mencapai jaringan subkutan.
Sejak lama diyakini bahwa porsi sinar UVB dalam efek merusak dari radiasi ultraviolet adalah 80%, karena spektrum inilah yang bertanggung jawab atas terjadinya eritema akibat sengatan matahari. Saat ini, sejumlah efek biologis dari radiasi matahari telah diketahui, dengan dominasi rentang ultraviolet yang berbeda. Penggelapan melanin (kecokelatan yang terang dan cepat berubah) terjadi di bawah pengaruh UVA dalam beberapa jam dan berhubungan dengan fotooksidasi melanin yang ada dan redistribusi cepatnya melalui proses melanosit ke dalam sel epidermis. Penyamakan kulit tertunda terjadi setelah 3 hari dan disebabkan oleh paparan sinar UVB. Hal ini disebabkan oleh sintesis aktif melanin pada melanosom, peningkatan jumlah melanosit dan aktivasi proses sintetik pada melanosit yang sebelumnya tidak aktif. Penyamakan yang tertunda lebih permanen.
Sintesis vitamin D3 terjadi di bawah pengaruh sinar UVB. Paparan harian pada wajah dan tangan selama kurang lebih 15 menit dianggap cukup, menurut WHO. Faktor geografis juga perlu diperhitungkan, karena pada garis lintang tertentu level tinggi Iradiasi UVA dan sinar UVB rendah, yang mungkin tidak cukup untuk sintesis vitamin D3 .
Paparan radiasi ultraviolet yang kuat memanifestasikan dirinya dalam bentuk eritema matahari dan/atau luka bakar. Sinar UVB bersifat eritematogen. Istilah "dosis eritemal minimum" (MED) sering digunakan untuk menilai efek iradiasi UV - paparan energik terhadap radiasi UV yang menyebabkan eritema hampir tidak terlihat pada kulit yang sebelumnya tidak diiradiasi. Untuk kulit cerah, 1 MED sama dengan 200-300 J/m2. Namun, jumlah radiasi yang diperlukan untuk berkembangnya eritema bersifat individual dan bergantung pada jenis kulit dan sensitivitas fisiologisnya terhadap sinar matahari.
Efek UVB pada kulit normal yang tidak terbiasa dengan sinar matahari menyebabkan reaksi fotoprotektif - sintesis melanin oleh melanosit, peningkatan jumlah melanosom. Hal ini membatasi masuknya radiasi ultraviolet ke lapisan basal dan melanosit. Seiring dengan ini, hiperplasia epidermis diamati karena proliferasi keratinosit, yang juga menyebabkan hamburan dan melemahnya radiasi UV. Perubahan ini bersifat adaptif dan memungkinkan kulit menahan iradiasi berikutnya.
Iradiasi UVA tidak menyebabkan kulit terbakar. Namun, dengan paparan jangka panjang (berbulan-bulan, bertahun-tahun), sinar inilah yang menyebabkan munculnya tanda-tanda photoaging, serta karsinogenesis akibat sinar UV. UVA merupakan faktor utama efek sitotoksik sinar matahari pada lapisan basal epidermis, melalui pembentukan radikal bebas dan kerusakan untaian DNA. Karena radiasi UVA tidak menebalkan epidermis, warna cokelat yang dihasilkannya tidak efektif sebagai perlindungan terhadap radiasi berikutnya.
Efek radiasi ultraviolet pada sistem kekebalan tubuh telah diketahui. Sejumlah peneliti berpendapat bahwa iradiasi UV menekan reaksi sistem kekebalan tubuh manusia. Radiasi UVA dan UVB dapat mengaktifkan virus herpes. Data eksperimental tentang kemungkinan aktivasi HIV, menurut WHO, belum dapat dikonfirmasi. Namun, dengan kurangnya radiasi ultraviolet, penurunan kekebalan juga diamati (titer komplemen, aktivitas lisozim, dll menurun). Penggunaan program pencegahan radiasi UV dalam kondisi kekurangannya (dalam garis lintang utara) memiliki efek adaptif yang nyata.
Sel Langerhans (sel dendritik yang bermigrasi) berperan dalam pengenalan imunologi dan sangat sensitif terhadap sinar ultraviolet. Fungsinya terganggu ketika dosis radiasi suberitemal tercapai (1/2 MED). Menarik perhatian dan banyak lagi jangka panjang pemulihan populasi sel-sel ini setelah penyinaran UVA (2-3 minggu) dibandingkan setelah UVB (48 jam).
Pengaruh radiasi UV terhadap kejadian kanker kulit diyakini telah diketahui secara pasti. Para ahli mempunyai pendapat berbeda mengenai pengaruh sinar UV terhadap terjadinya melanoma. Seringkali terdapat perkembangan melanoma yang dominan di area terbuka tubuh yang terkena sinar matahari berlebihan. Angka kejadian melanoma terus meningkat, dengan tingkat kejadian yang lebih rendah pada orang kulit hitam di wilayah geografis yang sama. Di Eropa, angka kesakitan dan kematian jauh lebih tinggi dibandingkan di negara-negara utara.
Paradoksnya, angka kematian melanoma menurun seiring dengan meningkatnya dosis UVB. Ini pengaruh positif mungkin terkait dengan stimulasi efek fotoprotektif dan sintesis vitamin D. Ahli onkologi menganggap bentuk hormonal vit D 3 -kalsitriol, yang disintesis di ginjal, sebagai faktor yang mengatur diferensiasi dan proliferasi sel tumor. Dosis yang diperlukan untuk sintesis vitD3 kecil dan berjumlah sekitar 55 MED per tahun.
Di antara faktor fotoproteksi alami manusia, melanin mempunyai tempat khusus. Kuantitas dan kualitas melanin menentukan ketahanan terhadap paparan sinar ultraviolet dan berhubungan dengan warna kulit, rambut, dan mata. Aktivitas melanogenesis dan kemampuan kulit untuk berjemur menjadi dasar pembagian manusia menjadi fototipe.
Tipe 1 - selalu terbakar, tidak pernah berjemur (berambut merah, albino);
Tipe 2 - terkadang terbakar sinar matahari, sulit mendapatkan warna cokelat (berambut pirang);
Tipe 3 - kadang terbakar, mungkin kecokelatan (Bule);
Tipe 4 - hanya area kecil yang terbakar, selalu berwarna cokelat (Asia, India);
Tipe 5 - jarang terbakar, menjadi sangat kecokelatan (Dravida, penduduk asli Australia);
Tipe 6 - tidak pernah terbakar, menjadi sangat kecokelatan (Negroid).
Perbedaan signifikan terlihat dalam jumlah dan distribusi melanosom pada orang kulit putih dan kulit hitam: orang kulit hitam memiliki jumlah melanosom yang lebih banyak, dan distribusi yang lebih merata di kulit. Akibatnya, orang yang berkulit kecokelatan dan berkulit putih pun kurang terlindungi dari paparan radiasi ultraviolet.
Di antara faktor fotoproteksi alami, sistem perbaikan DNA sangatlah penting. Sel memiliki sejumlah mekanisme pertahanan yang dapat digunakan untuk memperbaiki kerusakan pada untaian DNA. Secara khusus, mekanisme perbaikan digunakan dengan eksisi, di mana daerah kecil Untai DNA yang rusak dihilangkan dan diganti dengan bagian baru yang tidak rusak yang disintesis. Banyak sel menggunakan mekanisme fotoreaktivasi untuk perbaikan DNA, yang dengannya kerusakan dapat diperbaiki tanpa membelah molekul DNA. Dalam hal ini, enzim berikatan dengan molekul DNA yang mengandung dimer pirimidin. Sebagai hasil penyerapan cahaya (300-500 nm) oleh kompleks enzim DNA, enzim tersebut diaktifkan dan memulihkan bagian molekul yang rusak, membelah dimer untuk membentuk basa pirimidin normal.
Saat ini, terdapat banyak persyaratan untuk obat-obatan baru, dengan mempertimbangkan efektivitas dan keamanannya bagi konsumen. Faktor perlindungan matahari yang paling familiar dan mudah dipahami adalah SPF. Ini adalah koefisien yang menyatakan rasio DER kulit yang dilindungi oleh filter UV terhadap DER kulit yang tidak dilindungi. SPF menargetkan efek eritema yang disebabkan oleh radiasi UVB. Karena kerusakan UVA tidak berhubungan dengan eritema, SPF tidak memberikan informasi apapun tentang perlindungan UVA. Saat ini, beberapa indikator digunakan, yang didasarkan pada tingkat keparahan pigmentasi kulit langsung dan tertunda yang terjadi sebagai respons terhadap aksi sinar UVA, dilindungi dan tidak dilindungi oleh fotoprotektor (penggelapan pigmen langsung IPD, penggelapan pigmen persisten PPD). Faktor berdasarkan tingkat fototoksisitas juga digunakan.
Untuk Pabrikan Eropa agen fotoprotektif saat ini ada klasifikasi Colipa terpadu yang mengevaluasi nilai yang valid SPF: perlindungan foto rendah - 2-4-6; fotoproteksi rata-rata - 8-10-12; proteksi foto tinggi - 15-20-25; proteksi foto sangat tinggi - 30-40-50; perlindungan foto maksimum - 50+.
Tabir surya menggunakan dua kelompok senyawa yang berbeda dalam mekanisme tindakan perlindungannya. Yang pertama adalah saringan, yaitu senyawa mineral berdasarkan sifat kimianya. Mereka memantulkan dan membiaskan sinar matahari dan, biasanya, “bekerja” pada permukaan kulit. Ini termasuk seng dioksida (ZnO), titanium dioksida (TiO 2), oksida besi (FeO Fe 3 O 4).
Kelompok lainnya adalah filter kimia, yaitu senyawa organik. Mereka menyerap radiasi ultraviolet dan diubah menjadi fotoisomer. Energi yang diserap pada proses sebaliknya dilepaskan dalam radiasi gelombang panjang yang aman.
Filter UVB meliputi: sinamat, benzofenon, asam para-aminobezoat, salisilat, turunan kapur barus; Filter UVA adalah dibenzoylmethane, benzophenone, turunan kamper, senyawa yang mampu menembus jauh ke dalam epidermis.
Obat yang paling banyak digunakan (sampai akhir tahun 1980an) adalah obat yang mengandung para-aminobenzoic acid ester (PABA). Sekarang mereka telah digantikan oleh oxybenzone, octocrylene, anthranilates dan cinnamates.
Selain spektrum serapan, koefisien pemadaman juga penting, yaitu seberapa aktif obat menyerap energi (seberapa efektif). Nilai minimal 20.000 dianggap efektif (butyimetoksidibenzoil metana - 31.000, oktildemetil PABA - 28.400, etilheksil p-metoksisinamat - 24.200).
Berikutnya fitur penting tabir surya adalah fotostabilitas - kemampuan untuk mempertahankan struktur dan sifat-sifatnya di bawah pengaruh radiasi. Beberapa filter kimia mengalami fotolisis yang signifikan. Misalnya, 15 menit setelah terpapar sinar matahari, terjadi penurunan aktivitas: oktildimetil PABA - sebesar 15%, avobenzon - hingga 36%, oktil-p-metoksisinamat - sebesar 4,5%.
Stabilitas suatu obat mencerminkan kemampuannya untuk tetap berada di kulit dan mempertahankan kapasitas penyerapannya. Hal ini sangat penting karena tabir surya digunakan di luar ruangan kondisi nyaman: saat panas (berkeringat), saat berenang, aktivitas fisik.
Jika suatu produk tabir surya (SFP) hanya menyerap sinar UVB dan tidak efektif melawan sinar UVA, maka dapat menimbulkan rasa aman yang salah jika terpapar sinar matahari dalam waktu lama.
Yang paling tuntutan tinggi Garis pelindung matahari “Photoderm” memenuhi persyaratan SZP. Pengenalan molekul inovatif memungkinkan untuk menggabungkan keunggulan filter dan layar, menghindari kerugian dari kedua kelompok. Saat ini, Fotoderm memiliki spektrum fotoproteksi terluas, termasuk sinar UVB dan UVA, dan melindungi sel epidermis, termasuk sel Langerhans, dari efek mutasi radiasi ultraviolet.
Efeknya tercipta berkat mikropartikel khusus: Tinosorb M - saringan organik, Tinosorb S - filter kimia baru. Senyawa generasi baru yang efektif menyerap sinar UVB dan UVA, antara lain UVA pendek (320-340 nm) dan UVA panjang (340-400 nm). Filter “Bioproteksi Seluler” yang dikembangkan oleh laboratorium Bioderma, terdiri dari dua molekul alami (ektoin dan manitol), memungkinkan Anda melindungi sel Langerhans, melindungi struktur DNA, merangsang sintesis protein untuk mencegah kejutan termal, dan menjaga sistem kekebalan tubuh.
"Photoderm max" adalah perwakilan dari tingkat perlindungan ekstrim terhadap seluruh spektrum paparan sinar ultraviolet, diberkahi dengan aktivitas onkoprotektif.
Staf laboratorium Bioderma telah mengembangkan produk fotoprotektif khusus, dengan mempertimbangkan karakteristik kondisi fotodependen: untuk pasien dengan vitiligo - “Photoderm max tonal”, untuk pasien yang menderita rosacea - “Photoderm AR”, untuk remaja dengan jerawat - “Photoderm AKN”, untuk hiperpigmentasi lokal - "Photoderm SPOT".
Hingga saat ini, masih menjadi bahan perdebatan di kalangan pendukung dan penentang tanning pertanyaan utama: apakah sinar ultraviolet bermanfaat atau berbahaya bagi manusia? Manfaatnya yang tidak diragukan lagi dibuktikan dengan fakta bahwa sinar matahari telah digunakan sejak awal abad ini untuk mengobati berbagai penyakit (yang disebut “helioterapi”). Sinar matahari memiliki efek antidepresan yang nyata. Pencahayaan spektrum penuh dengan emisi ultraviolet rendah digunakan dalam pengobatan musiman gangguan afektif. Penyakit dermatologis (psoriasis, dermatitis atopik, skleroderma, iktiosis) dapat diobati dengan sinar ultraviolet.
Matahari adalah teman dan sekutu yang sulit. Bahkan orang sehat yang berencana berlibur ke daerah asing pun perlu berkonsultasi dengan dokter spesialis agar liburan tersebut meningkatkan kesehatannya.
Untuk pertanyaan mengenai literatur, silakan menghubungi editor.
L. O. Mechikova, V. V. Savenkov
KVD No.3, Moskow
Matahari memainkan peran penting bagi kita di Bumi. Ini memenuhi kebutuhan planet ini dan segala isinya faktor penting seperti cahaya dan panas. Tapi apa itu radiasi matahari, spektrum sinar matahari, dan bagaimana pengaruhnya terhadap kita dan iklim global secara keseluruhan?
Apa itu radiasi matahari?
Pikiran buruk biasanya terlintas ketika memikirkan kata radiasi. Namun radiasi matahari sebenarnya sangat besar hal yang baik- ini sinar matahari! Setiap makhluk hidup di bumi bergantung padanya. Penting untuk kelangsungan hidup, menghangatkan planet, dan menyediakan nutrisi bagi tanaman.
Radiasi matahari adalah semua cahaya dan energi yang berasal dari matahari, dan bentuknya bermacam-macam. Dalam spektrum elektromagnetik ada Berbagai jenis gelombang cahaya yang dipancarkan matahari. Mereka seperti ombak yang Anda lihat di lautan: mereka bergerak naik turun dan dari satu tempat ke tempat lain. Spektrum studi matahari dapat memiliki intensitas yang berbeda-beda. Ada radiasi ultraviolet, sinar tampak dan inframerah.
Cahaya adalah energi yang bergerak
Spektrum radiasi matahari secara kiasan menyerupai keyboard piano. Salah satu ujungnya memiliki nada rendah, sedangkan ujung lainnya memiliki nada tinggi. Hal yang sama berlaku untuk spektrum elektromagnetik. Salah satu ujung memiliki frekuensi rendah dan ujung lainnya memiliki frekuensi tinggi. Gelombang frekuensi rendah bersifat panjang untuk jangka waktu tertentu. Ini adalah hal-hal seperti gelombang radar, televisi dan radio. Radiasi frekuensi tinggi adalah gelombang berenergi tinggi dengan panjang gelombang pendek. Artinya panjang gelombangnya sendiri sangat pendek untuk jangka waktu tertentu. Ini misalnya sinar gamma, sinar X, dan sinar ultraviolet.
Anda dapat memikirkannya seperti ini: gelombang berfrekuensi rendah seperti mendaki bukit yang naik secara bertahap, sedangkan gelombang berfrekuensi tinggi seperti mendaki bukit curam dan hampir vertikal dengan cepat. Dalam hal ini ketinggian tiap bukit adalah sama. Frekuensi gelombang elektromagnetik menentukan seberapa besar energi yang dibawanya. Gelombang elektromagnetik, yang memiliki panjang gelombang lebih panjang dan oleh karena itu frekuensinya lebih rendah, membawa energi yang jauh lebih sedikit dibandingkan gelombang yang memiliki panjang lebih pendek dan frekuensi lebih tinggi.
Inilah sebabnya mengapa sinar-X bisa berbahaya. Mereka membawa begitu banyak energi sehingga jika masuk ke dalam tubuh Anda, mereka dapat merusak sel dan menyebabkan masalah seperti kanker dan perubahan DNA. Hal-hal seperti gelombang radio dan inframerah, yang membawa energi lebih sedikit, tidak terlalu berpengaruh pada kita. Ini bagus karena Anda tentu tidak ingin mengambil risiko hanya dengan menyalakan stereo.
Cahaya tampak, yang dapat dilihat oleh kita dan hewan lain dengan mata kita, terletak hampir di tengah spektrum. Kami tidak melihat gelombang lainnya, namun bukan berarti gelombang tersebut tidak ada. Faktanya, serangga melihat sinar ultraviolet, tetapi tidak melihat cahaya tampak kita. Bagi mereka, bunga terlihat sangat berbeda dibandingkan dengan kita, dan ini membantu mereka mengetahui tanaman mana yang harus dikunjungi dan tanaman mana yang harus dihindari.
Sumber segala energi
Kita menganggap remeh sinar matahari, namun hal ini tidak harus terjadi karena pada dasarnya seluruh energi di Bumi bergantung pada bintang besar dan terang yang ada di pusat planet kita. tata surya. Dan saat kita berada di sana, kita juga harus mengucapkan terima kasih kepada atmosfer kita, karena atmosfer menyerap sebagian radiasi sebelum mencapai kita. Ini adalah keseimbangan yang penting: terlalu banyak sinar matahari maka bumi menjadi panas, terlalu sedikit sinar matahari maka bumi mulai membeku.
Melewati atmosfer, spektrum radiasi matahari di permukaan bumi menyediakan energi masuk bentuk yang berbeda. Pertama, mari kita lihat berbagai cara transmisinya:
- Konduksi adalah ketika energi ditransfer dari kontak langsung. Saat tangan Anda terbakar di penggorengan panas karena lupa memakai sarung tangan oven, itulah konduksi. Peralatan masak memindahkan panas ke tangan Anda melalui kontak langsung. Selain itu, saat kaki Anda menyentuh ubin kamar mandi yang dingin di pagi hari, kaki Anda memindahkan panas ke lantai melalui kontak langsung - aksi konduksi.
- Disipasi adalah ketika energi ditransfer melalui arus dalam fluida. Bisa juga berupa gas, tetapi prosesnya akan tetap sama. Ketika suatu cairan dipanaskan, molekul-molekulnya tereksitasi, lepas dan kurang padat, sehingga cenderung bergerak ke atas. Saat mendingin, mereka jatuh kembali, menciptakan jalur aliran seluler.
- - ini adalah saat energi ditransfer dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Pikirkan betapa nikmatnya duduk di samping api dan rasakan kehangatan yang memancar dari api itu kepada Anda - itulah radiasi. Gelombang radio dan cahaya dapat merambat dengan berpindah dari satu tempat ke tempat lain tanpa bantuan bahan apapun.
Spektrum dasar radiasi matahari
Matahari memiliki radiasi yang berbeda-beda: dari sinar-X hingga gelombang radio. Energi matahari adalah cahaya dan panas. Komposisinya:
- 6-7% sinar ultraviolet,
- sekitar 42% cahaya tampak,
- 51% inframerah dekat.
Kami menerima energi matahari dengan intensitas 1 kilowatt per meter persegi di permukaan laut selama berjam-jam sehari. Sekitar setengah dari radiasi berada pada bagian spektrum elektromagnetik dengan panjang gelombang pendek yang terlihat. Separuh lainnya berada di spektrum inframerah-dekat, dan sedikit di bagian spektrum ultraviolet.
Radiasi ultraviolet
Ini adalah radiasi ultraviolet dalam spektrum matahari yang memiliki intensitas lebih besar dari yang lain: hingga 300-400 nm. Bagian dari radiasi yang tidak diserap oleh atmosfer menghasilkan tanning atau terbakar sinar matahari untuk orang yang sudah lama berada di bawah sinar matahari periode yang lama waktu. Radiasi ultraviolet di bawah sinar matahari memiliki efek positif dan konsekuensi negatif untuk kesehatan yang baik. Ini adalah sumber utama vitamin D.
Radiasi yang terlihat
Radiasi tampak pada spektrum matahari memiliki intensitas rata-rata. Perkiraan kuantitatif fluks dan variasi distribusi spektralnya di wilayah spektrum elektromagnetik tampak dan inframerah dekat sangat menarik dalam studi gaya matahari-terestrial. Kisaran 380 hingga 780 nm terlihat dengan mata telanjang.
Alasannya adalah sebagian besar energi radiasi matahari terkonsentrasi pada kisaran ini dan menentukan keseimbangan termal atmosfer bumi. Sinar matahari merupakan faktor kunci dalam proses fotosintesis, yang digunakan oleh tumbuhan dan organisme autotrofik lainnya untuk mengubah energi cahaya menjadi energi kimia yang dapat digunakan sebagai bahan bakar tubuh.
Radiasi infra merah
Spektrum inframerah, yang membentang dari 700 nm hingga 1.000.000 nm (1 mm), mengandung bagian penting dari radiasi elektromagnetik yang mencapai Bumi. Radiasi infra merah pada spektrum matahari memiliki tiga jenis intensitas. Para ilmuwan membagi rentang ini menjadi 3 jenis berdasarkan panjang gelombang:
- J: 700-1400nm.
- B: 1400-3000nm.
- C: 3000-1mm.
Kesimpulan
Banyak hewan (termasuk manusia) memiliki sensitivitas berkisar antara 400-700 nm, dan spektrum penglihatan warna yang berguna pada manusia, misalnya, adalah sekitar 450-650 nm. Selain efek yang terjadi saat matahari terbenam dan terbit, komposisi spektral berubah terutama terkait dengan seberapa langsung sinar matahari menyentuh permukaan bumi.
Setiap dua minggu, Matahari memasok begitu banyak energi ke planet kita sehingga cukup bagi seluruh penghuninya untuk hidup. sepanjang tahun. Dalam hal ini, radiasi matahari semakin dipertimbangkan sebagai sumber energi alternatif.