Медики, косметологи неустанно призывают нас защищать кожу от негативного влияния солнечных лучей, но и недостаток пребывания на солнце тоже неполезен. Как же быть? Для начала давайте разберёмся, чем же опасны и полезны лучи небесного светила, а затем какие способы защиты от них нам доступны.

*"

СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ И СТАРЕНИЕ КОЖИ

Сейчас даже далекие от биологии люди знают, что организм человека нуждается в витаминах Е и С, а также в b-каротине. Без этих веществ не обходится ни одно средство от морщин, ни один поливитаминный комплекс. Эти вещества, разные по своей химической природе, объединяет одно — они являются антиоксидантами. Помимо этих привычных антиоксидантов, в нашу жизнь вошли биофлавоноиды, селен, супероксиддисмутаза и другие вещества, названия которых то и дело встречаются в аннотациях косметических средств и пищевых добавок. Возможно, многие уже слышали о свободных радикалах и о том, для чего нужны антиоксиданты. Однако учение о свободных радикалах настолько важно для понимания механизмов старения, что мы просто обязаны еще раз разобрать его основные положения.

Все знают, что кислород необходим для жизни, поэтому все боятся кислородного голодания. В самом деле, без кислорода жить нельзя, и даже незначительное снижение содержания кислорода в воздухе мгновенно отражается на нашем самочувствии. И все же он опасен для живых существ. Опасным его делают те же свойства, которые сделали его таким необходимым. Все аэробные существа получают энергию, окисляя органические молекулы кислородом. И все они должны защищаться от высокой окислительной способности кислорода. Собственно говоря, окисление — это то же самое горение. Просто в организме вещества “сгорают” постепенно, в несколько этапов, высвобождая энергию небольшими порциями. Если бы органические молекулы сгорали быстро, как дрова в печи, то клетка погибла бы от теплового шока.

После того, как молекула окисляется, она изменяется. Это уже не та молекула, что была раньше. Например, целлюлоза дерева в процессе горения дров окисляется до углекислого газа и воды — превращается в дым.

Реакцию окисления можно представить себе как отбирание чего-либо. Например, если на улице у вас отобрали кошелек, то вас “окислили”. При этом тот, кто завладел кошельком, “восстановился”. В случае молекул вещество-окислитель отнимает электрон у другого вещества и восстанавливается. Кислород — очень сильный окислитель. Еще более сильными окислителями являются свободные радикалы кислорода.

Свободный радикал — это обломок молекулы, который обладает высокой реакционной способностью. У радикала кислорода не хватает электрона, и он стремится отнять электрон у других молекул. Когда это ему удается, радикал становится молекулой и выходит из игры, зато лишенная электрона (окисленная) молекула сразу становится радикалом и встает на путь разбоя. Молекулы, которые раньше были инертными и ни с кем не реагировали, теперь вступают в самые причудливые химические реакции. Например, две молекулы коллагена, которые стали свободными радикалами, столкнувшись с радикалами кислорода, становятся настолько активными, что связываются друг с другом, образуя димер, в то время как нормальные волокна коллагена не способны связаться друг с другом. Сшитый коллаген менее эластичен, чем обычный коллаген, поэтому накопление коллагеновых димеров в коже приводит к появлению морщин. В молекуле ДНК радикалами могут стать даже две части одной нити ДНК. Повреждения в молекулах ДНК становятся причиной гибели клеток, или их ракового перерождения. Не менее драматично заканчивается встреча свободного радикала кислорода с молекулами ферментов. Поврежденные ферменты уже не могут управлять химическими превращениями, и в клетке воцаряется полный хаос.

Свободные радикалы кислорода часто образуются как побочные продукты биологического окисления, однако они могут появляться в результате воздействия внешних факторов, например УФ-излучения или ионизирующей радиации. Местом образования свободных радикалов при биологическом окислении являются митохондрии — энергетические станции клеток. И именно митохондрии в первую очередь страдают от свободных радикалов. Получается порочный круг: свободнорадикальное повреждение митохондрий приводит к нарушению энергетики клеток и к увеличению продукции свободных радикалов. Защитниками митохондрий от свободных радикалов являются витамин Е и коэнзим Q (убихинон). Скорость производства свободных радикалов в митохондриях возрастает при переедании, когда организм должен переработать гораздо больше питательных веществ, чем ему необходимо.

Наиболее серьезным следствием появления свободных радикалов в клетке является перекисное окисление. Перекисным его называют потому, что его продуктами являются перекиси. Чаще всего по перекисному механизму окисляются ненасыщенные жирные кислоты, из которых состоят мембраны живых клеток. Точно также перекисное окисление может идти в маслах, которые содержат ненасыщенные жирные кислоты, и тогда масло прогоркает (перекиси липидов имеют горький вкус). Опасность перекисного окисления в том, что оно протекает по цепному механизму, т. е. продуктами такого окисления являются не только свободные радикалы, но и липидные перекиси, которые очень легко превращаются в новые радикалы. Таким образом количество свободных радикалов, а значит и скорость окисления, лавинообразно нарастает. Свободные радикалы реагируют со всеми биологическими молекулами, которые встречаются им на пути, такими, как белки, ДНК, липиды. Если лавину окисления не остановить, то может погибнуть весь организм. Именно это и происходило бы со всеми живыми организмами в кислородной среде, если бы природа не позаботилась снабдить их мощной системой зашиты — антиоксидантной системой.

Антиоксиданты — это молекулы, которые способны блокировать реакции свободнорадикального окисления. Встречаясь со свободным радикалом, антиоксидант добровольно отдает ему электрон и дополняет его до молекулы. При этом, антиоксиданты сами превращаются в свободные радикалы. Однако эти радикалы слишком слабы для того, чтобы отнять электрон у других молекул, поэтому они не опасны. Когда антиоксидант отдает свой электрон окислителю и прерывает его разрушительное шествие, он сам окисляется и становится неактивным. Для того, чтобы его вернуть в рабочее состояние, его надо снова восстановить. Поэтому антиоксиданты, как опытные оперативники, обычно работают парами или группами, в которых они могут поддержать окисленного товарища и быстро восстановить его. Например, витамин С восстанавливает витамин Е, а глютатион восстанавливает витамин С. Самые лучшие антиоксидантные кооперативы содержатся в растениях. Это растительные полифенолы или биофлавоноиды, которые сообща очень эффективно борются со свободными радикалами. Наиболее мощными антиоксидантными системами обладают растения, которые могут расти в суровых условиях — облепиха, сосна, кедр, пихта и другие.

Важную роль в организме играют антиокислительные ферменты. Это супероксиддисмутаза (СОД), каталаза и глютатионпероксидаза. СОД и каталаза образуют антиоксидантную пару, которая борется со свободными радикалами кислорода, не давая им возможности запустить процессы цепного окисления. Глютатионпероксидаза обезвреживает липидные перекиси, обрывая тем самым цепное перекисное окисление липидов. Для работы глютатионпероксидазы необходим селен. Поэтому пищевые добавки с селеном усиливают антиоксидантную защиту организма.

Антиоксидантными свойствами в организме обладают многие соединения. Это токоферолы, каротиноиды, аскорбиновая кислота, антиокислительные ферменты, женские половые гормоны, коэнзим Q, тиоловые соединения (содержащие серу), некоторые аминокислоты и белковые комплексы, витамин К и многие другие. Однако, несмотря на такую мощную антиоксидантную защиту, свободные радикалы все же оказывают достаточно разрушительное действие на биологические ткани и в частности на кожу. Причиной этого являются факторы, которые резко усиливают продукцию свободных радикалов в организме, что приводит к перегрузке антиоксидантной системы и к окислительному стрессу. Наиболее серьезным из этих факторов считается УФ-излучение.

УФ-ИЗЛУЧЕНИЕ И СТАРЕНИЕ КОЖИ

Женщина, закрывающая лицо паранджой, в наш просвещенный век кажется пережитком прошлого. Поэтому многие женщины Востока уже сбросили с себя паранджу и… в полной мере испытали на своей коже действие безжалостного солнца. В том, что солнце старит кожу, убедились и российские репатрианты в Израиле, кожа которых быстро покрывается морщинами в жарком сухом климате. Роль солнечного света в процессе раннего старения настолько значима, что ученые стали называть этот тип старения фотостарением. Признаками фотостарения является утолщение рогового слоя (солнечный кератоз), появление пигментных пятен (лентиго), накопление атипичных эластиновых волокон в коже (эластоз) и деградация коллагена. Изборожденные глубокими морщинами лица южноамериканских индейцев или австралийских фермеров являются яркой иллюстрацией фотостарения.

Итак, солнечный свет — главный виновник раннего увядания. Солнце излучает свет в широком диапазоне длин волн (от 200 нм и выше). Солнечный спектр делят на несколько областей: УФ-диапазон (200-400 нм), видимый свет (400-700 нм) и инфракрасное излучение (более 700 нм). Видимый свет — это то электромагнитное излучение, которое воспринимают наши глаза. Диапазон лучей видимого света лежит в пределах от 400 до 700 нм. При длине волны более 700 нм начинается инфракрасный спектр, лучи которого которое воспринимаются нами как тепло; а при длине волны менее 400 нм находится диапазон ультрафиолетового излучения, играющего исключительную роль в жизни многих живых организмов нашей планеты. Согласно современным представлениям, первые морщины появляются именно из-за ультрафиолетового излучения.

УФ-спектр делится на три области — УФ-А, УФ-В и УФ-С.

• УФ-С — лучи с самыми короткими длинами волн (200-290 нм) — наиболее опасны, поскольку обладают самой высокой энергией. К счастью, все УФ-С лучи задерживаются в стратосфере).
• УФ-В лучи расположены в диапазоне от 290 до 320 нм. Они достигают поверхности Земли, проходя через озоновый слой. В коже человека УФ-В лучи проникают в эпидермис, но не попадают в дерму. Эти лучи обладают сильным повреждающим действием и отвечают за множество острых и хронических побочных эффектов, связанных с воздействием солнечного света. Волны длиной 297 нм отличаются наибольшей способностью вызывать эритему.
• Длины волн УФ-А лучей находятся в пределах от 320 до 400 нм. Из всего УФ-спектра эти лучи имеют наименьшую энергию, но при этом обладают самой высокой проникающей способностью. Достигая поверхности Земли, они проходят сквозь толщу воды в морские глубины. В коже человека УФ-А лучи достигают срединных слоев дермы. Именно с ними связывают процессы, лежащие в основе фотостарения кожи.

Известно, что в горах и южных регионах солнечная радиация выше — загореть и обгореть здесь можно гораздо быстрее. Это связано с тем, что интенсивность УФ-излучения зависит не только от пути, пройденного от Солнца, но также от расстояния, пройденного в атмосфере: чем больше расстояние, тем меньше интенсивность излучения. При прохождении УФ-лучей через атмосферу их интенсивность падает примерно на 20% каждые 1000 м пути. Это происходит не только за счет поглощения в атмосфере, но и за счет дополнительного рассеивания из-за пыли и облаков. Так, в облачный день интенсивность УФ-В излучения может снизиться почти вдвое по сравнению с ясными днями. На море и в горах большое количество УФ-лучей отражается от воды или снега, и тогда действие прямого излучения дополняется действием непрямого, отраженного света. В результате риск заработать солнечный ожог значительно повышается.

В средней полосе люди страдают обычно от недостатка солнца, поэтому они любят поваляться на пляже и с удовольствием подставляют лицо солнечным лучам. Фотостарение, которое в жарких странах является вполне реальной угрозой, для жителей умеренного пояса остается страшной сказкой, в которую они не очень-то верят. И судя по всему, напрасно. Ученые считают, что за последние 10 лет вследствие истончения озонового слоя интенсивность УФ-излучения возросла на 3-10%. Это заставило врачей внимательно отнестись к действию солнечного света на кожу и пересмотреть свое отношение к “здоровому загару”.

ДЕЙСТВИЕ УФ-ЛУЧЕЙ НА КОЖУ

Небольшие дозы УФ-излучения необходимы для жизни человека. Доказана их исключительная роль в синтезе витамина D и метаболизме кальция, а также в ряде кожных заболеваний, обостряющихся в зимние месяцы. Психо-эмоциональное состояние человека также во многом связано с УФ-излучением: в пасмурную погоду и темное время года у многих наступает депрессия.

Чрезмерное УФ-облучение оказывает на кожу повреждающее воздействие, которое можно разделить на острое и хроническое. Острые эффекты связаны с повреждением кожных покровов и реакцией кожи на повреждение. К острым побочным эффектам относятся загар, утолщение кожи и солнечный ожог. УФ-А лучи с длиной волны более 340 нм отвечают в основном за преждевременное старение кожи и, возможно, способствуют злокачественному перерождению клеток. Большинство негативных эффектов, включающих солнечный ожог, индуцированное светом повреждение клеток и рак кожи, вызываются УФ-В излучением (280-320нм).

В современном обществе загар считается признаком здоровья, но с точки зрения медицины это не совсем так. Дело в том, что загар — это защитная реакция кожи на повреждение. Основной задачей загара является предотвращение дальнейшего повреждения, которое может привести к опасным изменениям в коже. Немедленный загар вызывается длинноволновыми УФ-А лучами и является результатом фотоокислительного потемнения и перераспределения пигмента меланина в эпидермальных клетках, который они получают от меланоцитов. Немедленный загар проявляется в течение 2-х часов после УФ-облучения и не обладает защитным эффектом против солнечного ожога. Ряд экспериментальных данных позволяет предположить, что он может обеспечить некоторую защиту ДНК клеток базального слоя эпидермиса.

Замедленный загар проявляется через несколько часов или дней после воздействия в основном УФ-В лучей. Точный механизм загара до сих пор окончательно не ясен. Предполагают, что в результате УФ-повреждения определенных участков генома, ответственных за метаболизм меланина, активизируется фермент тирозиназа. Это приводит к усилению продукции меланина, увеличению размеров меланоцитов, удлинению отростков (дендритов) и повышению степени их разветвленности. Кроме того, УФ-излучение влияет на ферментативные процессы в других клетках кожи и межклеточном пространстве, что влечет за собой переход клеточного сообщества на другой уровень физиологической активности. Замедленный загар остается на недели и даже месяцы после УФ-облучения.

Утолщение кожи — это не только результат повреждения, но и защитная реакция, которая проявляется через несколько часов или дней после воздействия УФ-В лучей и сохраняется месяцами. Усиленное деление базальных клеток и повышение сцепления корнеоцитов приводит к утолщению рогового слоя эпидермиса, который является первой преградой на пути УФ-лучей и предохраняет от повреждения нижележащие клетки и, что особенно важно, базальные кератиноциты.

Солнечный ожог — это реакция кожи на повреждение, а также своего рода защитная реакция: обгоревший человек больше не захочет сидеть под солнцем и таким образом сильнее повреждать кожу. Точный механизм образования солнечного ожога изучен недостаточно, однако уже доказано, что он включает образование и выброс цитокинов и медиаторов воспаления из клеток эпидермиса и дермы. Краснота, боль, отек и даже образование волдырей могут проявляться в течение нескольких часов и дней после воздействия УФ-лучей, в особенности спектра В. Наиболее опасными в отношении ожога являются лучи с длиной волны 300 нм.

Солнечный ожог знаком каждому, кто обгорал на пляже. Это покраснение кожи, сопровождающееся болью, отеком, в некоторых случаях повышением температуры и появлением пузырей. Пигментация кожи или загар появляется спустя 2-3 дня после облучения, а на 6-10 день загар “сходит” — кожа начинает шелушиться. Способность загорать у всех людей различна. По реакции на УФ излучение кожу людей разделяют на 6 типов (типы кожи по Фитцпатрику).

I тип — никогда не загорают, всегда обгорают (часто имеют очень белую кожу, светлые волосы, светлые глаза); от редактора: рекомендуемая степень защиты средства с УФ-фактором - максимальная- SPF 30 и выше (пропускает не более 1% ультра-фиолетовых лучей);

II тип — иногда им удается загореть, но чаще они обгорают (светлая кожа, русые или каштановые волосы); от редактора: рекомендуемая степень защиты средства с УФ-фактором - высокая - SPF от 12 до 20 (пропускает 2 - 4% ультра-фиолетовых лучей);

III тип — хорошо загорают, иногда обгорают; от редактора: рекомендуемая степень защиты средства с УФ-фактором - средняя - SPF от 5 до 7 (пропускает 5 - 7% ультра-фиолетовых лучей);

IV тип — всегда загорают, никогда не обгорают (оливковая кожа, темные волосы); от редактора: рекомендуемая степень защиты средства с УФ-фактором - минимальная - SPF 2 (пропускает более 8% ультра-фиолетовых лучей);

V-VI типы (от редактора: негроидная раса) — никогда не обгорают (темная кожа, черные волосы).

Тот факт, что по цвету кожи можно предсказать ее чувствительность к солнечным лучам, говорит о том, что главным защитником кожи от УФ-излучения является меланин. Негры, кожа которых содержит очень много меланина, никогда не болеют меланомой, но зато меланома неизбежно поражает негров-альбиносов, живущих в Африке. Кожа людей, страдающих витилиго (белые пятна на коже), имеет разную чувствительность к солнцу в пигментированных и непигментированных участках. Меланин поглощает УФ-излучение и работает как естественный УФ-фильтр. Кератиноциты получают гранулы меланина от меланоцитов — клеток, производящих меланин и расположенных в базальном слое эпидермиса. Чем интенсивнее УФ-излучение, тем больше меланина производят меланоциты.

Поврежденная УФ-лучами кожа стареет. Однако это старение имеет некоторые отличительные особенности. При истинном старении все слои кожи истончаются. При фотостарении происходит утолщение эпидермиса и рогового слоя. Изменения межклеточного вещества дермы при фотостарении неравномерны — наряду с нормальными коллагеновыми волокнами в нем обнаруживаются скопления аморфного атипичного материала, состоящего из эластина. Способность синтезировать коллаген и другие компоненты межклеточного вещества дермы в фотоповрежденной коже сохраняются, поэтому многие признаки фотостарения обратимы. Характерным симптомом фотостарения являются сосудистые звездочки (паучки, сеточки) и пигментные пятна (лентиго). В совокупности все эти симптомы дают характерную картину фотостарения, что и дало основание ученым выделять его в самостоятельный вид старения.

Еще одним негативным следствием УФ-излучения являются фотодерматиты — бурная воспалительная реакция кожи с образованием пузырей. Причины фотодерматитов различны. Чувствительность к солнцу может быть вызвана какими-либо болезнями, а может появляться вследствие косметических процедур (дермабразия, лазерная шлифовка, пилинг, эпиляция). Иногда фотодерматит появляется после приема некоторых лекарств (сульфаниламиды, тетрациклины, псоралены, некоторые антидепресанты). Вещество, повышающее чувствительность кожи к УФ-излучению называется фотосенсибилизатором. Роль фотосенсибилизатора могут сыграть компоненты косметики — некоторые консерванты, ряд эфирных масел и даже УФ-фильтры. Поэтому, если после выхода на улицу кожа внезапно покрылась пузырями и воспалилась, то первое, что надо сделать, вспомнить, не принимали ли вы какие-нибудь лекарства и не нанесли ли на кожу новый дневной крем. А если вам сделали лазерную шлифовку, дермабразию, эпиляцию и т. д., необходимо использовать солнцезащитные средства со 100% поглощением УФ-излучения (например, на основе диоксида титана).

Фотостарение, в отличие от обычного старения, поддается лечению. Конечно, полностью омолодить кожу не удается, однако, в значительной степени, изменения кожи, вызванные УФ-излучением, обратимы. Для обработки фотоповрежденной кожи применяется пилинг с a-гидроксикислотами (АНА), которые стимулируют усиленное шелушение верхнего слоя кожи, ускоряют обновление эпидермиса и усиливают синтез коллагена, а также препараты, содержащие ретиноевую кислоту.

КАК ЗАЩИТИТЬСЯ ОТ УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ

Постоянно прятаться от солнца невозможно, да и не нужно. Однако следует принимать меры предосторожности, предохраняющие от избыточного УФ-излучения. Существует три основных способа защиты:

1. по возможности избегать прямых солнечных лучей;
2. одевать одежду, защищающую кожу от солнца;
3. использовать солнцезащитные средства, содержащие УФ-фильтры.

Первый способ кажется на первый взгляд самым простым, в действительности же он не всегда выполним. Что касается одежды, то наилучшую защиту обеспечивают такие материалы, как шелк и полиэстер. Вообще, чем толще ткань, тем лучше она предохранит кожу от попадания УФ-лучей. Но и с одеждой возникают сложности, особенно в жаркий солнечный день или на пляже. Поэтому самой надежной и “удобной” защитой являются солнцезащитные средства, содержащие УФ-фильтры.

Солнцезащитные средства делятся на несколько категорий. Кремы “для загара” нужны для того, что загорать не обгорая. В них содержатся УФ-В фильтры, поглощающие только УФ-В лучи. Однако следует помнить, что причиной фотостарения является главным образом УФ-А излучение, от которого кремы для загара не защищают. Кремы “против загара” содержат УФ-фильтры широкого спектра действия, блокирующих весь УФ-диапазон. Некоторые солнцезащитные средства поглощают УФ-излучение с эффективностью, близкой к 100%. Именно эти средства являются лучшей защитой от фотостарения и снижают риск возникновения злокачественных новообразований. Их применяют также и в случае повышенной чувствительности кожи к солнечному свету.

Под воздействием УФ-излучения в коже образуются свободные радикалы. На борьбу с ними поднимается вся антиоксидантная система кожи. Эта борьба часто бывает неравной, т. к. интенсивное солнечное излучение повреждает антиокислительные ферменты кожи. Для того, чтобы помочь коже бороться со свободными радикалами, перед выходом на пляж нужно усилить антиоксидантную защиту. Для этого используют косметические масла, содержащие природные антиоксиданты — витамин Е и каротиноиды, например, масло моркови или пальмовое масло. При этом косметика не должна содержать ненасыщенные жирные кислоты, т. к. под действием УФ-излучения они будут окисляться и станут источником свободных радикалов на коже."

*Фрагмент из книги "Новая косметология", первое издание. Авторы: Анна Марголина и Елена Эрнандес

смотрите также: