21. 紫外线与皮肤损伤有何关系?
太阳的光谱主要由紫外线(波长<400纳米)、可见光(波长>400~760纳米)、红外线(波长>760纳米)三部分组成。皮肤是人体光生物学最主要的效应器官,不同的波长引起的生物效应是不相同的。
能引起皮肤晒伤和晒黑的主要是紫外线。紫外线又根据其波长不同分为长波紫外线(UVA,波长320~400纳米)、中波紫外线(UVB,波长280~320纳米)、短波紫外线(UVC,波长200~280纳米)。长波紫外线又称“黑光”,可穿透表皮达真皮上部,并可作用于血管和其他组织;中波紫外线主要损伤表皮,引起皮肤红斑;短波紫外线有较大的杀伤作用,可用来灭菌消毒,日光中的短波紫外线大部分被大气中的空气、云层、尘粒、水气等吸收和散射,很少能到达皮肤;波长越长的紫外线,其皮肤穿透力越强。
在不同季节、太阳距地球距离不一等情况下,辐射至地面的紫外线的主要波长和能量也不同:①夏季太阳距地球近,辐射波长在290纳米以上,包括了中波紫外线;冬季辐射到地面的波长最短则是320纳米,因此主要是长波紫外线。②上午9点和下午3点地面上的紫外线辐射强度只有中午的25%。③不同海拔高度紫外线的主要波长和能量也不同:海拔2千米处的紫外线辐射量比海平面处高33%。④在开阔的海滩的紫外线辐射量要大大超过在公园、花园和郊区,因树木和草地对紫外线有较大的散射作用。⑤周围环境的反射作用对紫外线的辐射也有较大影响。如在白色的沙滩上,即使在阳伞的阴影下做日光浴,由于有周围的沙滩、水面和蓝天的反射,受到的紫外线辐射量也有完全曝光时的40%。
紫外线引起皮肤损伤主要分为晒伤和晒黑。
(1)皮肤晒伤。是紫外线照射后在局部引起的一种急性光毒性反应。导致日晒伤的最强生物效应的波长是中波紫外线,日晒伤是皮肤对超过红斑量的日光的正常反应。中波紫外线的红斑开始于照射后的6小时左右,12~24小时达到高峰。照射时间越长,紫外线强度越大,其反应越强烈,常常表现为境界清楚的水肿性、疼痛性红斑,严重时可出现水疱或大庖,患者可有全身反应,如寒战、发热、恶心、心动过速和低血压。
(2)皮肤晒黑。有两种,一种为速发性色素变黑,一种为迟发性的色素变黑。导致皮肤晒黑反应的生物波长为中波紫外线、长波紫外线和可见光,其中以长波紫外线为主。①速发性色素变黑,指的是皮肤在20~120千焦/平方厘米的长波紫外线的辐射后数秒钟内开始,持续几分钟到几小时的辐射局部皮肤肤色变灰、变深的反应。较多发生在有色人种中。其机制可能是由于表皮黑素细胞中的黑素氧化后颜色加深,并重新分布。②迟发性色素变黑。是皮肤在紫外线辐射后局部皮肤持续几个星期到几个月发生的黝黑。反应开始于紫外线辐射后的几小时到几天。引起迟发性色素沉着的机制尚不清楚,可能是被紫外线辐射损伤的黑素细胞中的DNA核苷残基激活了酪氨酸酶的活性,促进了新的黑素产生,并同时将这些黑素通过树状突转运到邻近的角质形成细胞中。黑素细胞的大小和树枝状突起都增加,酶的活性也增加。另外静止状态的黑素细胞也被激活,细胞分裂增加了新的黑素细胞。