Ученые рассказали всю правду про загар и солнцезащитный крем: неочевидные факты

Лето приближается, солнце с каждым днем становится активнее. Многие любят теплую погоду, но далеко не все задумываются, что солнечное излучение может быть действительно опасным. Ученые Пермского Политеха разбирают, как ультрафиолет проникает в кожу, почему мы краснеем и обгораем, а также – что на самом деле происходит внутри солнцезащитного крема. Подробности – в материале Агентства новостей «Доступ».

В теплое время года солнечная активность возрастает: повышается не только температура воздуха, но и интенсивность невидимого излучения. Именно оно способно проникать в дерму и влиять на ее состояние. Чтобы понять, как работает защита, надо знать, что чувствует наша кожа под солнцем.

Почему появляются покраснения и боль

Ультрафиолетовые лучи – это невидимые электромагнитные волны, которые, попадая в кожу, отдают клеткам своей энергии больше, чем те могут безвредно рассеять, буквально «встряхивая» их. Это похоже на микроскопический нагрев: сосуды расширяются, кровь приливает – и мы видим покраснение или даже ожог с волдырями.

«УФ-лучи состоят из фотонов с длиной волны от 100 до 400 нанометров. Глазом они не видны. Само излучение не делится на отдельные разновидности, но для удобства описания и стандартизации измерений Международная комиссия по освещению условно разграничивает ультрафиолет на три диапазона: ближний, называемый УФ-А, охватывает волны от 315 до 400 нанометров; средний, УФ-В – от 280 до 315; дальний, УФ-С – от 100 до 280 нанометров. Границы определены международным соглашением по различиям в биологическом действии лучей и их проникновении через атмосферу», – делится доктор технических наук, заведующий кафедрой «Автоматизации технологических процессов» Березниковского филиала Пермского Политеха Андрей Затонский.

Эксперт продолжает: чем короче длина волны, тем излучение опаснее, но тем хуже проходит сквозь атмосферу. До Земли доходит порядка 10% космического ультрафиолета, и это преимущественно длинноволновая часть. Самый опасный дальний ультрафиолет (УФ-С) полностью задерживается озоновым слоем. УФ-В частично доходит до земли и вызывает ожоги верхних слоев кожи. А самый коварный – длинноволновый УФ-А – проходит почти без потерь, проникает глубоко в дерму и незаметно разрушает ее изнутри.

Обманчивая тень и двойной удар

Обгореть можно даже в тени или в пасмурную погоду. А в горах, например, излучение попадает на кожу дважды: напрямую с неба и отражением от снега и льда. Зимой, на горнолыжном курорте, риск ожога не меньше, чем на пляже, – потому что снежный покров работает как зеркало.

«Все дело в том, как ультрафиолет встречается с преградами: облака задерживают не более 40% излучения. Пляжный зонтик или крона дерева блокируют только прямые лучи, но пропускают те, что падают сбоку, а также отражающиеся от песка. А вот снег отражает до 85% ультрафиолета, что резко повышает риск ожога, особенно для лица, ушей, шеи и губ, если их не защитить», – объясняет Андрей Затонский.

Как понять, когда солнце опасно

Ученые придумали простую шкалу – ультрафиолетовый индекс. Значение меняется от 1 до 11+. Чем выше значение числа, тем больше риск обгореть. Именно на него стоит ориентироваться, выбирая крем.

«Ультрафиолетовый индекс – это условная суммарная интенсивность ближнего и среднего диапазонов солнечного излучения, то есть УФ-А и УФ-В, которые достигают поверхности Земли и воздействуют на кожу. Величина определяется высотой светила над горизонтом, облачностью, чистотой воздуха и отражающей способностью поверхности», – комментирует эксперт Пермского Политеха.

Солнцезащитный фактор (SPF) – это число, которое показывает, во сколько раз дольше можно находиться на солнце без риска покраснения. Например, если без крема кожа краснеет через 10 минут, то с SPF 30 – примерно через 300 минут. Но только при условии, что заранее нанесли густой слой.

«SPF – это коэффициент, указывающий, во сколько раз средство продлевает безопасное пребывание на солнце без покраснения. Для обеспечения защиты оно должно полностью впитаться до выхода на улицу, а эффективность определяется количеством нанесенного крема. При этом значение солнцезащитного фактора не зависит от угла падения лучей – меняется лишь соотношение поглощенной и отраженной энергии», – делится ученый ПНИПУ.

Что внутри тюбика

В составе любого солнцезащитного крема есть специальные молекулы-защитники – фильтры. Их задача – перехватить опасные лучи и превратить их в безопасное тепло.

«Любое такое средство состоит из двух частей. Первая – ультрафиолетовые фильтры, то есть активные компоненты, поглощающие излучение. Их концентрация и соотношение определяют уровень защиты. Вторая – база-носитель, включающая эмоленты, то есть жировые компоненты крема, а также увлажнители, антиоксиданты, консерванты. Она отвечает за комфорт нанесения и уход. Основные задачи первых – предотвращение от солнечных ожогов, которые провоцируют лучи типа B: они поражают верхние слои кожи. А также защита от фотостарения, которое вызывает УФ-А. Излучение с этой длиной волны проникает в дерму, разрушает коллаген, запускает меланогенез – избыточное образование пигмента меланина, который хотя и дает загар, но при этом неравномерно откладывается в виде пигментных пятен, снижает упругость кожи и вызывает морщины», – объясняет доцент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ, кандидат технических наук Юлия Рожкова.

Минеральный щит: от отражения к теплу

Все фильтры делятся на два типа. Первая группа – физические (минеральные) фильтры. Это порошки диоксида титана и оксида цинка. Долгое время считалось, что они работают как зеркальца: отражают лучи и не дают им проникнуть внутрь.

«Раньше полагали, что они действуют за счет отражения и рассеивания. В основном в качестве минеральных фильтров применяли оксид цинка и диоксид титана. Со временем ученые обнаружили, что под действием солнца их крупные частицы запускали образование активных форм кислорода, что вредно для кожи. Сейчас технологи уменьшили частицы до микро- и наноразмера и модифицировали поверхность полимерами, благодаря чему они преимущественно конвертируют УФ в тепло. Способность отражать лучи осталась, но стала значительно слабее, при этом общая эффективность защиты не снизилась, а, наоборот, увеличилась, а вредное побочное действие исчезло», – объясняет ученая Пермского Политеха.

Главное преимущество современных минеральных фильтров в том, что они не проникают в дерму, начинают работать сразу после нанесения и редко вызывают раздражение. Именно поэтому их часто используют в кремах для детей и обладателей чувствительной кожи. В составе их легко узнать по названиям: titanium dioxide или zinc oxide.

Активные молекулы против лучей

Химические (органические) устроены иначе. При попадании солнечного фотона их молекулы приходят в активное состояние и трансформируют в тепловую энергию, не давая лучам пройти глубже. Такие кремы рекомендуется наносить за 15-20 минут до выхода на солнце.

«Самые передовые химические компоненты – это триазоны, триазины, бензотриазолы и другие их соединения. Они плохо проникают через кожу, защищают сразу от ожогов и старения и не разрушаются под солнцем. Даже в комбинации с солнцезащитными фильтрами старого поколения, которые добавляют, чтобы сделать текстуру приятнее или цену доступнее, такие продукты стабильны и эффективны», – отмечает Юлия Рожкова.

К наиболее эффективным и безопасным относятся: этилгексилтриазон (Ethylhexyl Triazone), диэтилгексилбутамидотриазон (Diethylhexyl Butamido Triazone), бис-этилгексилоксифенолметоксифенилтриазон (Tinosorb S, Bemotrizinol), трис-бифенилтриазин (Tris-biphenyl triazine nano, TBPT), дрометризолтрисилоксан (Drometrizole trisiloxane), метиленбис-бензотриазолилтетраметилбутилфенол (Tinosorb, Bisoctrizole).

Но есть фильтры старого поколения, которые требуют осторожности, – например, бензофеноны (бензофенон-3, -4, -8). Они могут проникать в кожу и вызывать раздражение или аллергию после пребывания на солнце. В списке ингредиентов такие фильтры часто скрываются за короткими словами «бензофенон» с цифрой. Людям с чувствительной кожей лучше присмотреться к другому продукту.

Другие группы фильтров тоже заслуживают внимания. Бензимидазолы, главный представитель – энсулизол, достаточно фотостабильны, но качественный крем с ним не должен содержать крупинок. Среди бензоатов и бензоилметанов старый авобензон в смеси с октиноксатом и октокриленом малоэффективен, зато существуют более новые и фотостабильные представители.

По словам ученой, выделяют также циннаматы и салицилаты. Первые используются для снижения проникновения в организм, а вторые сами по себе малоэффективны, поэтому их применяют в сочетании с другими. Последними стоит назвать производные камфоры. Сегодня их стараются избегать из-за эндокринного действия. Наиболее безопасным представителем является Mexoryl SX, который не проникает в кожу.

«Несмотря на химические особенности, риск серьезных последствий от пребывания на солнце выше, чем от использования крема, поэтому защищаться необходимо. Чем больше в составе разных фильтров, которые легко узнать по сложным названиям, тем ниже концентрация каждого и меньше риск аллергии», – комментирует Юлия Рожкова.

Форма выпуска и правила использования

Помимо состава, важна форма средства: кремы лучше для лица, спреи удобны для спины, стики – для губ и век. Но главное правило одно: защиту нужно обновлять после каждого купания.

«Кремы обеспечивают наиболее равномерное нанесение и контроль количества, они идеальны для лица и чувствительных зон, лучше подходят для сухой кожи, но менее удобны для больших участков тела. Спреи быстро и комфортно наносятся на крупные зоны, особенно на спину, однако частая ошибка при их использовании – недостаточное количество. При применении следует избегать ветра и открытого огня, распылять средство до появления блеска на коже и затем обязательно втирать его пальцами», – делится ученый Пермского Политеха.

Как продолжает эксперт, стики – аккуратный формат, их удобно наносить вокруг глаз, на нос, губы и уши, удобно повторно использовать, но не всегда экономно. Лосьоны и флюиды – нечто среднее между кремом и спреем. Первые легко распределяются по большим поверхностям, быстро впитываются, оставляют минимальный белый след, отлично подходят для жирной кожи и тела. Вторые хороши для лица, так как не утяжеляют макияж.

Помимо выбора формы выпуска, важна маркировка водостойкости и способ удаления. Обычные водостойкие продукты сохраняют защиту в воде 40 минут, а усиленные – 80. Полностью несмываемых вариантов не существует. После купания или сильного потоотделения защиту необходимо обновлять.

Крем – это не роскошь, а необходимость

Одно из самых больших заблуждений – солнцезащитный крем не спасает от старения. На самом деле именно ежедневное воздействие ультрафиолета, особенно УФ-А, является главной причиной морщин, пигментации и потери упругости.

«Ультрафиолетовое излучение типа А проникает глубоко в дерму, разрушает коллаген и эластин, повреждает ДНК клеток. В отличие от УФ-B, вызывающих ожоги, УФ-А не дает немедленной реакции, поэтому вред замечают не сразу – морщины и пятна появляются спустя годы, но их источник – ежедневное облучение», – предупреждает ученая Пермского Политеха Юлия Рожкова.

Регулярное использование солнцезащитного крема с широким спектром защиты и правильно подобранным SPF – это не косметическая рекомендация, а необходимое условие сохранения здоровья и молодости кожи. Понимание природы ультрафиолета, состава фильтров и правил нанесения позволяет сделать защиту по-настоящему эффективной.