علی دهقانیان (محقق نانوفناوری پزشکی)

نور خورشید طیفی از امواج  الکترومغناطیسی با انرژی های متفاوت شامل فرکانس های مرئی تا نامرئی است. امواج با طول موج کوتاه تر انرژی بیشتری دارند، برای مثال اشعه ماوراء بنفش؛ امواج با طول موج بلندتر انرژی کمتری دارند، مثل امواج رادیویی.

وقتی نور خورشید از جو می گذرد بسیاری از امواج به سطح زمین نمی رسند. مثلا اشعه ماوراء بنفش در نور خورشید که هم اثرات مثبت و هم منفی بر سلامتی دارد و بیشتر آن در لایه اوزون جذب می شود.

 زیرا از یک طرف برای تولید کوله کلسیفرول یا ویتامین D در بدن مورد نیاز است و از طرف دیگر یک عامل جهش زا است؛ چرا که این امواج انرژی زیادی دارند و توانایی آسیب به مولکول های بیولوژیکی را دارند.

اگر این آسیب به ژن های سلول برسد، ممکن است باعث بروز بیماری های جدی تری شود که یکی از مهم ترین آنها سرطان است.

برای درک این موضوع که اشعه ماوراء بنفش چقدر می تواند خطرناک باشد، در بسیاری از آزمایشگاه ها لامپ های ماوراءبنفش وجود دارند که با روشن کردن آن محیط را استیریل می کنند؛ یعنی تابش این اشعه با ایجاد جهش در ژن های میکروب ها باعث از بین رفتن آنها می شود.

نقش لایه 3 میلی متری اوزون در حفاظت از حیات بر روی کره زمین

لایه اوزون لایه ای است در ارتفاع 20 تا 30 کیلومتری از سطح زمین که ضخامت آن بسته به شرایط فصلی و آب و هوایی تغییر می کند و در سال 1913 توسط دو فیزیکدان فرانسوی به نام های چارلز فابری و هانری بواسون کشف شد.

این لایه 95 تا 9/99  درصد از پرتوهای ماوراءبنفش خورشید را جذب می کند و ادامه حیات را بر روی کره زمین ممکن می کند.

لایه اوزون پرتوهای ماوراءبنفش پر انرژی را جذب می کند و آنها را به اشعه مادون قرمز تبدیل می کند و به سطح زمین می فرستد.

در واقع اگر لایه اوزون وجود نداشت، هیچ کرم ضد آفتابی توانایی محافظت از پوست ما را نداشت و احتمالا مجبور می شدیم در لایه های زیر زمین به زندگی خود ادامه دهیم.

اشعه ماوراء بنفش تولید شده توسط تابش خورشید در صورت رسیدن به سطح زمین می تواند باعث سرطان پوست، آب مروارید، آسیب به سیستم ایمنی و تاثیر منفی بر رشد گیاهان شود.

مولکول های اٌزن و اکسیژن واقع در جو زمین، اشعه های ماوراءبنفش خورشید را جذب می کنند و از ورود این اشعه ها به سطح زمین مانند یک سپر جلوگیری می کنند. نقش محافظتی اوزون به حدی حیاتی است که دانشمندان می گویند بدون لایه اوزون، زندگی بر روی زمین امکان پذیر نخواهد بود.

پوست ما چگونه در برابر نور خورشید از ما محافظت می کند؟

ملانین یک اصطلاح گسترده برای گروهی از رنگدانه های طبیعی است که در بیشتر موجودات زنده یافت می شود. ملانین از طریق یک فرآیند شیمیایی چند مرحله ای به نام ملانوژنز تولید می شود. رنگدانه های ملانین در گروه خاصی از سلول ها به نام ملانوسیت ها تولید می شوند. از نظر عملکردی، ملانین به عنوان محافظ در برابر اشعه UV عمل می کند.

تولید ملانین موجود در پوست انسان با قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش آغاز شده و باعث تیره شدن پوست می شود.

ملانین یک جاذب موثر نور است. این رنگدانه قادر است بیش از 9/99 درصد از اشعه ماوراءبنفش جذب شده را از بین ببرد. به دلیل این خاصیت، تصور می‌شود که ملانین از سلول‌های پوست در برابر آسیب اشعه  ماوراء بنفش A و B محافظت می‌کند.

قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش با افزایش خطر ابتلا به ملانوم بدخیم  یا همان سرطان ملانوسیت ها (سلول های ملانین) مرتبط است. مطالعات نشان داده‌اند که سرطان پوست در افرادی که ملانین غلیظ‌تری دارند، یعنی رنگ پوست تیره‌تر، کمتر است.

پوست اکثر افراد هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش تیره می شود و در صورت نیاز از آنها محافظت بیشتری می کند. این مکانیسم برنزه شدن با آفتاب است.

افراد تیره پوست که ملانین محافظ پوست بیشتری تولید می کنند، محافظت بیشتری در برابر آفتاب سوختگی و ایجاد ملانوم، شکل بالقوه کشنده سرطان پوست، و هم چنین سایر مشکلات سلامتی مرتبط با قرار گرفتن در معرض تابش شدید خورشید، از جمله تخریب ویتامین‌های خاصی مانند ریبوفلاوین، کاروتنوئیدها، توکوفرول و فولات دارند.

تحقیقات اخیر نشان می دهد که ملانین ممکن است نقش محافظتی دیگری به جز محافظت از نور داشته باشد.

ضد آفتاب ها (کرم ضد آفتاب) چه زمانی اختراع شد؟

ضدآفتاب‌هایی که امروزه می‌بینیم، با روش‌های محافظت از خورشیدی که اجداد ما استفاده می کردند مشابه است. با کشف های علمی در دوره های جدیدتر و آزمایش های فرمولاسیون،  ضدآفتاب‌ها بهبود فراوانی پیدا کردند.

تاریخچه کرم ضد آفتاب به دهه 1930 بر می گردد؛ زمانی که دانش آموز سوئیسی فرانتس گریتر پس از آفتاب سوختگی در صعود به کوه پیز بوئین، ماموریت خود را برای اختراع محافظ در برابر آفتاب انجام داد.

این دانش آموز از مخلوط کره کاکائو و روغن دامپزشکی قرمز برای محافظت از پوست خود در برابر نور خورشید استفاده کرد. دومین کرم ضد آفتاب برای ارتش اختراع شد تا از سربازان در برابر قرار گرفتن بیش از حد در معرض نور خورشید محافظت کند.

کرم ضد آفتاب چگونه کار می کند؟

کرم ضد آفتاب مانعی ایجاد می کند که از نفوذ اشعه ماوراء بنفش به پوست جلوگیری می کند. مواد شیمیایی و معدنی یک لایه محافظ تشکیل می دهند که اشعه های مضر را منعکس کرده و یا آن را در خود جذب می کند.

SPF  روی کرم های ضد آفتاب به چه معناست؟

هر نوع کرم ضد آفتاب دارای امتیاز SPF خاص خود است و این مخفف عبارت Sun Protection Factor  (فاکتور محافظت از پوست) است. هر چه این عدد بیشتر باشد، سطح حفاظت بالاتر است.

سازمان‌های پزشکی مانند انجمن سرطان آمریکا استفاده از ضد آفتاب را توصیه می‌کنند؛ زیرا به پیشگیری از سرطان سلول سنگفرشی کمک می‌کند.

استفاده روزانه از کرم های ضد آفتاب نیز ممکن است خطر ابتلا به ملانوم را کاهش دهد. با این حال، بسیاری از ضدآفتاب ها اشعه ماوراء بنفش (A) را مسدود نمی کنند؛ اما محافظت در برابر UVA برای پیشگیری از سرطان پوست مهم است.

فاکتور محافظت در برابر آفتاب و برچسب زدن

توجه به این نکته ضروری است که ضدآفتاب‌های با SPF بالاتر، بیشتر از SPF پایین‌تر دوام نمی‌آورند یا روی پوست مؤثر نمی‌مانند و باید به طور مداوم طبق دستورالعمل، معمولاً هر دو ساعت یک بار استفاده شوند.

  SPF به تنهایی فاکتور مناسبی برای محافظت از پوست نمی باشد؛ زیرا SPF فقط میزان محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش B را نشان می دهد.

بسیاری از آسیب های نور خورشید به پوست، به وسیله اشعه ماوراء بنفش A اتفاق می افتد که شاید در مرحله اول باعث ایجاد قرمزی و سوختگی پوست ما نمی شود، ولی آسیب ها به سلول های پوست ما وارد شده اند.

به دلیل سردرگمی مصرف کنندگان در مقایسه کرم های ضد آفتاب، محدودیت هایی برای برچسب گذاری در چندین کشور اعمال می شود مثلا در اتحادیه اروپا، برچسب‌های ضدآفتاب فقط می‌توانند تا SPF 50+  بالا بروند. ترکیبات مختلف ضد آفتاب اثربخشی متفاوتی در برابر UVA و UVB دارند.

SPF  را می توان با استفاده از کرم ضد آفتاب بر روی پوست داوطلب و اندازه گیری مدت زمانی که طول می کشد تا آفتاب سوختگی در هنگام قرار گرفتن در معرض منبع نور مصنوعی خورشید رخ دهد، اندازه گیری کرد.