Delo, 26.06.06 - Zdenko Orožim: UV žarki
Delo, ponedeljek, 26. junija 2006
ZDRAVJE
UV-žarki
Hitrost staranja kože je odvisna od pogostosti sončenja
Fotostaranje je odgovorno za 90 odstotkov vseh znakov staranja kože, še posebno če je izpostavljena tudi vetru in velikim temperaturnim spremembam – Včasih se normalna celica sprevrže v rakavo ali pa propade
Ljudje večine zgodnjih civilizacij so v Soncu videli božanstvo, čeprav so komaj slutili obsežnost njegovega vpliva na Zemljo. In čeprav dandanes v tej zvezdi ne vidimo več božanstva, je njena svetloba, podobno kot za ljudi v antičnih časih, za nas še vedno prispodoba svetosti, dobrote, pravičnosti in poštenja, njeno nasprotje tema pa podoba nazadnjaštva, peklenskih sil in sploh vsega zla. Toda v resnici sončni žarki za življenje niso le »blagor«, sposobni bi bili uničiti večino življenja na kopnem in v precejšnjem delu morij, ko ga visoko na nebu ne bi varovala zaščitna plast ozona.
Vidni in nevidni žarki
Sonce oddaja energijo v obliki elektromagnetnega valovanja različnih valovnih dolžin. Ljudje smo sposobni s svojimi čutili zaznati le majhen del spektra tega valovanja. Z očmi zaznavamo kot vidno svetlobo elektromagnetne valove oziroma žarke z dolžino 390 nm do 780 nm, s prostimi, za toploto in bolečino občutljivimi živčnimi končiči v koži in roženici pa daljše, infrardeče valovanje kot toploto ali bolečino. Samo nekatere živali, npr. čebele, so sposobne s svojimi očmi zaznati še del ultravijoličnega spektra kot zanje vidno svetlobo. Prav od vidne svetlobe krajši, ultravijolični žarki (v nadaljevanju UV) so za obstoj življenja na Zemlji zelo pomembni. Spekter teh valovanj, ki sega od 10 nm do 390 nm, delimo na UV-A- (320 nm–390 nm) , UV-B- (290 nm–320 nm) in UV-C-žarke (10 nm–290 nm). Dokler na Zemlji ni bilo življenja in je bilo v njenem od današnjega precej drugačnem ozračju relativno malo kisika, so zemeljsko površino dosegli UV-žarki vseh valovnih dolžin. Ko pa se je v praoceanih skrito pred smrtonosnimi UV-C-žarki razvilo življenje in so alge z izkoriščanjem vidne svetlobe pričele oddajati s fotosintezo pridelani molekularni kisik (O2), se je njegova koncentracija v atmosferi povečala in okoli Zemlje se je počasi razvil debelejši ozonski plašč. Ozon nastaja iz kisika pod vplivom UV-C-žarkov: molekularni kisik absorbira UV-C-žarke (predvsem tiste z dolžino okoli 150 nm) in pri tem razpada v posamezne atome. Ti se z molekulami kisika vežejo v ozon. Ta pa zaradi absorpcije daljših UV-C-žarkov (z dolžino okoli 260 nm) znova razpade in nato se cikel spet ponovi. Tako ozonska plast, ki se razprostira v spodnjem delu stratosfere, odvisno od zemljepisne širine, letnega časa, ure dneva in sončnih bakel na višini med 15 km in 35 km, praktično v celoti absorbira in spremeni v toploto smrtonosne UV-C-žarke, poleg njih pa še precejšen del UV-B-sevanja. Zato 95 odstotkov UV-spektra, ki doseže površino Zemlje, sestavljajo UV-A-žarki in pet odstotkov UV-B-žarki. Oboji so za nas hkrati škodljivi in koristni, odvisno predvsem od tega, koliko smo jim izpostavljeni.
Učinki na kožo
Sončne opekline so ob pretiranem izpostavljanju soncu posledica učinkovanja UV-A-, še bolj pa UV-B-žarkov, predvsem tistih s krajšimi valovnimi dolžinami. Ti poškodujejo celice kar 1000-krat bolj kot UV-A-žarki. Sonce nas bolj opeče, kadar je vroče, ko piha veter in je zrak zelo vlažen.
Če je stopnja sončnih opeklin predvsem odvisna od trajanja posameznega obsevanja s sončnimi žarki, pa je hitrost staranja kože poleg tega odvisna tudi od pogostnosti izpostavljanja soncu. Fotostaranje ali dermatohelioza je pri nekadilcih odgovorno za 90 odstotkov vseh znakov staranja kože, še posebno če je ta večkrat tudi pod vplivom vetra in velikih temperaturnih sprememb. Taka koža postane bolj groba, neenakomerno obarvana, mlahava, nagubana, stanjšana in bolj ranljiva, ponekod povsem brez pigmenta in na koncu se v njej razvije kožni rak. Najbolj prizadeta so seveda tista mesta, ki so bila največkrat in najbolj izpostavljena soncu: čelo, nos, okolica oči, lica, uhlji, pleša.
V koži UV-žarke vpijajo beljakovine in nukleinske kisline. Energija, ki jo pri tem prejmejo, poruši ali spremeni njihovo zgradbo. Če škoda zaradi uničenih beljakovin niti ni tako velika – celice jih stalno obnavljajo – pa je toliko resnejša poškodba nukleinskih kislin. V molekulah deoksiribonukleinske kisline (DNK), ki so v jedrih celic, so namreč zapisane naše dedne lastnosti in spremembe v teh zapisih lahko iztirijo delovanje celice tako, da se spremeni v rakavo.
Naravno zaščiteni pred UV-sevanjem?
Naša koža je sestavljena iz dveh plasti, ki ju med seboj loči tanka, tako imenovana bazalna membrana. Prvi sloj je povrhnjica ali epidermis. Ta predstavlja zunanji, zaščitni sloj. Pod njo je od povrhnjice z bazalno membrano ločena usnjica ali dermis. Zarodne celice povrhnjice, ki ležijo na bazalni membrani, se nenehno delijo, hčerinske celice, dermatociti, so sprva močno povezane med seboj in tvorijo za tuje snovi in mikrobe skoraj neprepustno plast, sčasoma pa odmrejo, nove celice jih odrivajo proti površini, poroženijo, povezave med njimi popokajo in nazadnje v obliki drobnih luskic ali mekin odpadajo. Tega luščenja običajno niti ne opazimo.
Bolj ko je koža mehansko obremenjena, debelejša je na njej plast poroženele kože – na primer na dlaneh in podplatih. Prav poroženela plast je prva »obrambna črta«: od nje se sončni žarki odbijajo, v njej se lomijo, tako da se preko bazalne membrane v usnjico prebije tretjina vseh žarkov vidne svetlobe, skozi kožo belcev 29,4 odstotka UV-B-žarkov in skozi kožo črncev samo 7,4 odstotka. UV-B-žarki povzročajo poškodbe predvsem v povrhnjici, UV-A-žarki pa ob dolgotrajni in pogosti izpostavljenosti povzročajo večjo škodo v usnjici. Za tolikšno vpijanje obeh vrst UV-žarkov ni kriv zgolj roženi sloj mrtvih kožnih celic na površini, mnogo pomembnejša je »druga obrambna črta« v povrhnjici – melanin, zaradi njega je med črnci in belci takšna razlika. To črno barvilo izdeluje posebna specializirana vrsta celic v povrhnjici, melanociti. Bivajo tik nad zarodno plastjo. Po obliki so razvejene, zvezdaste celice, ki preko svojih številnih odrastkov »razdeljujejo pakete« melanina, tj. melanosome, celicam povrhnjice. Ob povečani izpostavljenosti kože UV-žarkom se poveča tudi aktivnost melanocitov. Izdelajo več melanina in koža v nekaj dneh ali tednih potemni. Če se obsevanje dolgo ponavlja, na primer pri delavcih, ki delajo na prostem, se odebeli tudi povrhnjica. Število melaninskih enot je dedno – vsi ljudje se ne rodimo z enako svetlo ali temno kožo, potemnimo le delno, in smo zato tudi različno občutljivi za UV-žarke. Študije so pokazale, da imajo najobčutljivejšo polt ljudje keltskega rodu, celo bolj kot Skandinavci. Barva kože ni toliko odvisna od gostote melanocitov v koži, belci in črnci se med seboj razlikujemo po količini melanina, ki ga lahko proizvedemo, in obstojnosti melanosomov. Črncev sonce nikoli ne opeče, vendar dolgoletna intenzivna izpostavljenost povzroči poškodbe v koži tudi pri najtemnejših črncih.
Občutljivost kože za UV-žarke po Fitzpatricku:
I. zelo občutljiva, vedno hitro opečena, nikoli ne porjavi
II. zelo občutljiva, vedno hitro opečena, malo porjavi
III. občutljiva, sonce jo zmerno opeče, porjavi postopoma, enakomerno, svetlo rjavo
IV. zmerno občutljiva, sonce jo minimalno opeče, porjavi vedno dobro, zmerno rjavo
V. minimalno občutljiva, redkokdaj opečena, močno porjavi, temno rjavo
VI. neobčutljiva, nikoli opečena, črna
Tisti žarki, ki prebijejo prvo in tudi drugo obrambno linijo, se, kot že rečeno, vpijejo v molekulah DNK celičnega jedra in mnogo manj v beljakovinah. Poškodba dednih zapisov bi zlahka uničila celico, zato imamo ne samo ljudje v svojih celicah, ampak tudi najpreprostejša enocelična bitja »potujoče mehanične delavnice«, natančneje sistem encimov, ki prepozna poškodovana mesta in jih popravi. Enega takih sistemov spodbudijo k delovanju prav UV-žarki sami: UV-B-žarki povzroče poškodbo, UV-A-žarki pa aktivirajo celični mehanizem za popravilo. Ta proces imenujemo fotoreaktivacija. Drugi sistem deluje tudi v temi, zanj aktivacija s svetlobo ni potrebna in ta mehanizem imamo v svojih celicah tudi sesalci. Šele če odpovedo vsi ti sistemi obrambe, se normalna celica na še ne povsem pojasnjen način sprevrže v rakavo ali pa propade.
Zdenko Orožim
specialist splošne ter plastične in rekonstruktivne kirurgije