Как солнце влияет на здоровье: научный взгляд

Насколько безопасно загорать, какие болезни солнечный свет (особенно ультрафиолет) может предотвратить или вылечить, а какие – вызвать, как выбирать солнцезащитные очки и кремы и какую Нобелевскую премию дали за «солнечное» лечение, читайте в рубрике «Чем нас лечат».

Во время летнего отдыха мы проводим много времени на солнце, стараясь приобрести красивый загар. С одной стороны, находиться на солнце полезно, ведь ультрафиолет помогает нашему организму синтезировать витамин D. С другой стороны, чем больше времени мы проводим под солнечными лучами, тем выше наши шансы получить рак кожи. Indicator.Ru разбирается, что современная медицина думает об эффектах солнечного света на здоровье.

Две стороны одного ультрафиолета

Ультрафиолетовые лучи – важный и один из самых обсуждаемых в науке компонентов солнечного спектра. Они разделяются на три основных группы — по длине волны. О различиях двух из них рассказывает сайт Всемирной организации здравоохранения. Одна закономерность четко заметна: чем больше длина волны, тем глубже такой свет проникает.

Длинноволновый ультрафиолет A (UVA, длина волны — 320-400 нанометров) озоновый слой практически не поглощает. Он составляет чуть меньше 90% от всего ультрафиолета. На коже такое излучение вызывает быстрый, но кратковременный загар. Он может проникать в глубокие слои кожи, поэтому большое количество этого ультрафиолета может сделать ее неэластичной и дряблой. Ученые подозревают, что он может увеличить риск развития рака кожи, но механизм до конца неясен. Предполагается, что он вызывает в клетках окислительный стресс. Этот же свет излучают лампы на дискотеках.

Ультрафиолет со средней длиной волны (UVB) усиливает производство меланина — пигмента, который отвечает за окраску нашей кожи, волос и глаз. Этот вид излучения отвечает за более медленный, но стойкий загар. Реагируя на ультрафиолет В, верхние слои кожи истончаются, а клетки темнеют, чтобы защитить свою ДНК от повреждений. Именно высокие уровни UVB заставляют нас обгорать на солнце. Средневолновой ультрафиолет подавляет деление кератиноцитов, основных клеток наружного слоя кожи, поэтому ученые предполагают, что он может помочь от дерматологических заболеваний, вызванных чрезмерно интенсивным делением этих клеток.

Третий тип — самые коротковолновые лучи (UVC, длина волны — 100-280 нанометров), которые озоновый слой поглощает почти полностью. Именно их используют в больничных палатах для дезинфекции, так как они имеют самый разрушительный эффект на ДНК. Кстати, ультрафиолет в целом часто используется для дезинфекции. Так, в Кохрейновском обзоре 2015 года говорится о том, что при отсутствии других способов борьбы с бактериями в питьевой воде и предотвращения диареи яркий солнечный свет в течение шести часов поможет убить микроорганизмы.

Светлый витамин

Витамин D3, известный как холекальциферол, регулирует обмен кальция в организме и поддерживает прочность костей. Он производится в эпидермисе (в основном в двух самых глубоких из пяти его слоев). Синтез витамина включает две стадии. В первую вовлечено вещество под названием 7-дегидрохолестерол. Согласно статье журнала Science, у него под воздействием ультрафиолета UVB с длиной волны от 290 до 315 нанометров разрывается сигма-связь в одном из колечек, и вместо нее образуется химическая связь другого типа (пи-связь). Следующий шаг уже не требует участия солнечного света. Получившийся предшественник витамина D3 перестраивается снова, превращаясь уже в сам витамин. Эту цепочку превращений исследовал немецкий биохимик Адольф Виндаус, получивший Нобелевскую премию по химии в 1928 году.

Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, для того чтобы полностью покрыть потребность в витамине D3, летом достаточно находиться на солнце по 5-15 минут два-три раза в неделю. При этом необязательно даже загорать полностью: площади поверхности кожи рук и лица будет вполне достаточно. Эти рекомендации могут варьироваться в зависимости от региона: на экваторе потребность в витамине получится удовлетворить даже немного быстрее. Кроме того, более темная кожа и более пасмурная погода потребуют больше времени.

Не нужно переживать, что если вы полчаса позагорали на пляже, то теперь вы будете страдать от передозировки витамина D3. Согласно обзору научных статей Sunlight and Vitamin D, когда в организме синтезировалось достаточное количество витамина, реакции создания и разрушения витамина D3 достигают равновесия.

Бронзовая броня

Это не значит, что солнечный свет принесет коже человека только пользу. UVA косвенно влияет на ДНК, создавая пресловутые свободные радикалы и реактивные формы кислорода, а UVB может делать это напрямую. Если после повреждения ДНК не починится или починится с ошибками, могут появиться мутации, и некоторые из них могут быть фатальны для организма.

Согласно статье, опубликованной в Nature, замена нуклеотида 1796 в гене BRAF отвечает за 92% случаев злокачественной меланомы, хотя она и не представляет собой типичный «ультрафиолетовый» почерк. Этот тип рака, однако, может быть косвенно связан с ультрафиолетом. По версии Всемирной организации здравоохранения, он может появиться, если в детстве вы слишком много времени проводили на ярком солнце или вас эпизодически, но очень интенсивно облучали ультрафиолетом (например, на выходных или в отпуске). Работа, опубликованная в Journal of Investigative Dermatology, указывает на связь с меланомой именно UVA, поэтому в выборе крема для загара нужно узнавать о защите не только от UVB, уровень которой чаще всего и указывается в стандартной маркировке SPF.

Менее опасные, но самые часто встречающиеся типы рака кожи — это базальноклеточная карцинома и плоскоклеточный рак. Опухоли этих типов растут медленнее, реже дают метастазы и шансы удалить их хирургическим путем, особенно на ранних стадиях, гораздо выше, чем обычно. По данным ВОЗ, чаще всего опухоли этих типов возникают на открытых солнцу частях тела: на лице, ушах, шее или на руках до локтя.

Предотвращению этих типов рака посвящен Кохрейновский обзор 2016 года, у которого даже есть перевод на русский язык. Ученые искали исследования, посвященные эффективности средств защиты от солнца в профилактике базальноклеточной карциномы и плоскоклеточного рака, однако им не удалось найти научных работ о солнечных очках, тени, солнцезащитной одежде и шляпах. Единственная научная статья касалась средств от загара, которые проверили на 1621 австралийце (55% из них были со светлой кожей). Половина людей наносили крем от загара для профилактики каждый день, а вторая половина — только эпизодически, когда собирались загорать. Ученые четыре с половиной года проверяли кожу участников, но никаких различий по частоте рака между группами не нашли. Эксперты Кохрейновского сотрудничества заключили, что в данном случае они не уверены в достоверности доказательств, поэтому дальнейшие исследования могут опровергнуть этот вывод.

Солнце, однако, может и хорошо действовать на кожу. В 1903 году датчанин Нильс Финзен получил Нобелевскую премию за лечение обыкновенной, или туберкулезной, волчанки (lupus vulgaris) при помощи интенсивного светового излучения. Это была не та волчанка, которую диагностирует доктор Хаус (то была lupus erythematodes, системная красная волчанка), а туберкулез кожи, и заслуга Финзена состоит в том, что сейчас под словом «волчанка» чаще всего подразумевают совершенно другую болезнь.

Положительный эффект ультрафиолет оказывает на такие болезни, как псориаз и витилиго (неправильная пигментация кожи). Излечить их современная медицина неспособна, однако улучшить состояние кожи (и, что немаловажно для многих пациентов, внешний вид) могут различные методики с применением солнечного света. От симптомов обеих болезней на время помогает избавиться сочетание лекарства, усиливающего светочувствительность клеток, и ультрафиолетового излучения. Эффективность этих методик против витилиго подтверждает Кохрейновский обзор 2015 года.

Глаза и солнечные очки

Из-за своих прямых «обязанностей» глаза – самый чувствительный к свету человеческий орган. Солнечный свет оказывает на зрение двоякий эффект. С одной стороны, как мы уже рассказывали, чтобы снизить риск близорукости, детям полезно бывать на свежем воздухе при ярком дневном свете. Однако не совсем ясно, что больше влияет на зрение во время прогулок — освещение, открытые пространства, стимулирующие глаз постоянно фокусироваться на объектах то вблизи, то вдали, а может, какие-то дополнительные факторы.

Кроме близорукости, есть и другие проблемы для глаз, такие как снежная слепота (она существует не только в произведениях Джека Лондона). Это расстройство зрения появляется из-за отраженного от снега или, например, воды ультрафиолета. Научное название снежной слепоты — фотокератит, или воспаление роговицы (прозрачной оболочки перед глазным яблоком). Она возникает из-за отмирания и отшелушивания клеток, которое может быть довольно болезненным. В большинстве случаев клетки роговицы очень быстро обновляются, и уже через несколько дней зрение может полностью восстановиться.

Особенно подвержены снежной слепоте альпинисты. Высоко в горах слой атмосферы, отделяющий от солнечных лучей, заметно тоньше, а свежий снег, как рассказывает сайт ВОЗ, отражает до 80% ультрафиолетового излучения. Поэтому во время восхождений альпинисты надевают солнцезащитные очки. Кстати, от ультрафиолета глаза защищают даже обычные очки, правда, хуже, чем солнечные. А вот темные линзы не обязательно означают хорошую защиту, ведь они могут очень плохо блокировать невидимый ультрафиолет. Очень темные очки с низкой защитой даже вредны: они заставляют зрачок расширяться, пропуская внутрь больше света.

В исследовании, опубликованном в 1986 году, ученые не стали подвергать людей опасности. Они просто надевали множество типов очков на манекены и замеряли, сколько излучения будет отфильтровано. Больше всего света пропускают мягкие контактные линзы, затем (в порядке убывания) следуют стеклянные очки, жесткие контактные линзы и пластиковые очки. Важно, что отодвигание очков от головы всего на 0,6 см привело к резкому повышению уровня излучения, то есть важен не только материал, но и конструкция очков.

А вот дороговизна очков совсем не ориентир для тех, кто гонится не только за модой. Это установили авторы исследования 1995 года, которые изучили 34 пары очков различных марок. При выборе надо смотреть не на ценник, а на уровень защиты. В США Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration, FDA) установило такие стандарты для солнечных очков: они должны пропускать не более 1% UVB, а проникающее сквозь него длинноволновое ультрафиолетовое излучение UVA должно составлять не более 0,3 от видимого света.

От «птичьего» треугольника до помутнения хрусталика

Еще одно неприятное последствие пребывания на ярком солнечном свете со стороны роговицы — птеригий (от древнегреческого πτερύγιον — «крылышко»). Так называют разрастание ткани из внутреннего уголка глаза, которая изредка может закрыть и зрачок. Как сообщает сайт Национального института глаза в США, точные причины птеригия неясны, однако постоянное нахождение человека при ярком свете, в том числе жизнь в солнечных регионах, — один из факторов риска.

Роговица почти полностью поглощает UVB, но излучение может проникать и глубже, в хрусталик. UVA проходит к хрусталику намного легче. Ультрафиолет разрушает упорядоченную структуру белков хрусталика, из-за чего они могут «запутаться». В результате хрусталик мутнеет, и развивается катаракта. По оценкам ВОЗ, до 20% от 16 миллионов случаев катаракты в год может быть вызвано воздействием ультрафиолета.

Катаракта — серьезное заболевание, которое может привести к слепоте. Ее лечат при помощи хирургической операции, удаляя поврежденный хрусталик и вставляя вместо него искусственную линзу.

До сетчатки (слой со светочувствительными клетками внутри глазного яблока) доходит всего около 1% ультрафиолетового излучения, однако и она может пострадать. В отличие от ультрафиолета, видимый свет легко достигает сетчатки, где на него реагируют специальные клетки, позволяющие нам его видеть. Как сообщает Американская академия офтальмологии, сетчатка может пострадать от яркого света, особенно если смотреть за солнечным затмением без должной защиты. Из-за этого человек может видеть темные точки или рябь. В большинстве случаев нормальное зрение возвращается через два месяца, но на сетчатке может остаться обесцвеченное пятно, которое потом краснеет. Однако иногда повреждение не восстанавливается гораздо дольше, а доступного лечения для этого состояния пока нет.

Депрессия: светлая полоса

Солнечный свет помогает организму подстраиваться под суточные ритмы, поскольку он указывает организму, когда нужно вырабатывать мелатонин, который вечером заставляет нас хотеть спать. Недостаток солнечного света считается причиной зимних и осенних расстройств настроения, которые вызывают у людей апатию, оцепенение, желание есть как можно больше сладкого. Такое состояние может привести к депрессии.

Казалось бы, нет ничего проще: вместо дорогих антидепрессантов с тяжелыми побочными эффектами использовать лечение светом или по крайней мере мелатонином. Такими возможностями заинтересовалось и Кохрейновское сотрудничество. Специалисты рассмотрели 2986 исследований, посвященных предотвращению и лечению зимней депрессии, и написали несколько обзоров на эту тему.

Для обзора про световое лечение подошло лишь одно рандомизированное контролируемое исследование на 46 пациентах. Среди тех, кто получал дополнительную дозу яркого света, страдать от сезонного ухудшения настроения продолжили на 25% меньше, чем в группе без лечения, а из тех, кого подвергали воздействию инфракрасного излучения, этот риск уменьшился на 34% по сравнению с контролем.

Разумеется, делать окончательные выводы на такой маленькой выборке (и, очевидно, без учета эффекта плацебо) пока что нельзя. Впрочем, если сезонное ухудшение настроения еще не переросло в тяжелую депрессию, а сама идея пациенту нравится, авторы рекомендуют «световой» метод все-таки попробовать. По крайней мере, в этом случае не придется столкнуться с побочными эффектами, характерными для антидепрессантов.

По поводу мелатонина новости еще менее утешительные: авторы другого Кохрейновского обзора не нашли ни одного рандомизированного контролируемого исследования этой темы, дизайну и результатам которого можно было бы доверять.

Иммунная система

Наверное, самый неожиданный эффект солнечного света на организм человека – подавление иммунитета. Работа 2004 года в журнале Toxicology and Applied Pharmacology показывает, что токсичный эффект ультрафиолета проявляется в том, что он локально подавляет в коже иммунитет. Это может помешать иммунной системе распознавать «чужаков», представляющих собой инфекцию, и «предателей» — клетки, которые сбой генетической программы привел к раку.

ВОЗ рассказывает еще об одном исследовании на эту тему, повторяя данные Кохрейновского обзора о влиянии солнечных лучей на «простуду на губах». UVB, как оказалось, пробуждает активность вируса герпеса. Результаты налицо: после интенсивных солнечных ванн у большинства пациентов с герпесом возникает неприятное внешнее проявление. При этом крем от загара защищает от этого, но только если человека искусственно облучают ультрафиолетом. Против солнечных лучей крем от загара в этом случае бессилен. Правда, это заключение основано лишь на одной научной статье, где рассказывается об исследовании всего на 38 пациентах.

В целом влияние на иммунитет больше приписывают подтипу UVA, поскольку это излучение поглощают молекулы в более глубоких слоях кожи. Специалисты ВОЗ предполагают, что именно это может привести к изменениям в работе иммунной системы, мешающим телу защищаться от заболеваний.

Indicator.Ru рекомендует: не сидите взаперти, но загорайте осторожно

«Не существует такой вещи, как здоровый загар! Кожа производит темно окрашенный пигмент, меланин, как защитное приспособление против дальнейшего повреждения ДНК ультрафиолетом. Однако это не защищает от таких долгосрочных последствий воздействия ультрафиолета, как рак кожи», – предупреждает Всемирная организация здравоохранения.

Постоянное (или однократное, но сильное) облучение ультрафиолетом делает кожу дряблой и морщинистой, может спровоцировать рак, повредить роговицу, хрусталик или сетчатку глаза, подавить иммунную систему. Но нахождение на солнце может быть оправдано не только косметическими причинами, ведь солнце помогает нам производить витамин D3, подстраивать наши циркадные ритмы под окружающую среду, повышать настроение и даже, возможно, лечить некоторые болезни кожи. Также есть некоторые основания предполагать, что постоянные игры на улице снижают риск миопии у детей, да и заболеть рахитом из-за недостатка витамина D3 такие дети рискуют меньше (если они будут также получать достаточно кальция).

Хорошая новость состоит в том, что для получения всех бонусов от пребывания на солнце вовсе не нужно подвергать себя рискам, постоянно посещая солярий или часами загорая на открытом солнце. Для синтеза необходимого количества витамина D3 солнечным летом может быть достаточно находиться на улице 15 минут в день и подставлять лучам только руки и лицо.

Если вы все же хотите приобрести красивый загар, используйте защитные средства. При выборе крема от загара обратите внимание, что он должен препятствовать ультрафиолетовым лучам разной длины волны – не только UVB, от которого кожа может обгореть, но и UVA. При этом для профилактики необязательно наносить крем каждый день – достаточно делать это непосредственно перед загаром и обновлять его примерно каждые два часа. Правда, из исследования, авторы которого пришли к такому выводу, нельзя заключить, защищает ли от рака ежедневное или эпизодическое нанесение крема лучше, чем плацебо.

Ваши глаза от ультрафиолета могут защитить солнечные очки — как обычные, так и мягкие контактные линзы. При их покупке надо ориентироваться не на цвет линз, не на дороговизну и марку, а на блокировку обоих типов ультрафиолетового излучения. Обычно лучше всего с этим справляются линзы из пластика и поликарбоната. Чем ближе очки прилегают к лицу, тем больше они закрывают глаза от вредного излучения.

Совсем скрываться от солнца тоже не стоит. По крайней мере, стоит распахивать шторы в теплый, солнечный день и проводить хотя бы некоторое время на улице.

Наши рекомендации нельзя приравнивать к назначению врача. Перед тем как начать принимать тот или иной препарат, обязательно посоветуйтесь со специалистом.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.