Опромінення шкіри ультрафіолетовими променями

Ультрафіолетове опромінення – це терапевтичне застосування ультрафіолетового випромінювання.

Як і багато фізіотерапевтичних методів, що використовуються в косметології, УФ-опромінення спочатку використовувалося в терапевтичних цілях (зокрема для лікування акне, алопеції, вітіліго тощо) і лише через деякий час почало застосовуватися в естетичних цілях (як альтернатива природному засмазі).

Ультрафіолетове (УФ) випромінювання було відкрито в 1801 році І. Ріттером, В. Гершелем та В. Волластоном. У першій половині 20 століття воно становило трохи більше 1% оптичного спектру, що досягає поверхні Землі. Однак за останні 50 років, через несприятливі умови навколишнього середовища та стоншення озонового шару стратосфери, цей показник збільшився до 3-5%.

УФ-промені поглинаються різними шарами шкіри та проникають у тканини на незначну глибину – 0,1-1,0 мм. Процеси поглинання та проникність УФ-променів залежать від таких властивостей шкіри, як товщина епідермісу, його пігментація, ступінь зволоженості та кровопостачання, вміст каротиноїдів та сечової кислоти. Певне значення має довжина хвилі. УФ-промені переважно "С" області (УФ) з довжиною хвилі менше 280 нм поглинаються роговим шаром епідермісу.

УФ-промені «B» (280-320 нм) проникають крізь 85-90% усіх шарів епідермісу, а 10-15% цих променів досягають папілярного шару дерми. Водночас УФ-промені з довжиною хвилі більше 320 нм, тобто область «А», поглинаються та проникають у глибші шари дерми, досягаючи її ретикулярного шару. У білих людей УФ-промені проникають глибше, у темношкірих вони поглинаються поверхневими шарами шкіри через наявність у ній великої кількості пігменту меланіну.

Ультрафіолетове випромінювання є необхідним фактором для нормального функціонування організму людини. Звичайно, найбільш виражений безпосередній вплив воно має на шкіру. Однак, завдяки складним нейрорефлекторним та нейрогуморальним реакціям, УФ-випромінювання суттєво впливає на стан багатьох внутрішніх органів, обмінні процеси, кровотворення та адаптаційні реакції, що є основою для його лікувального та профілактичного застосування.

В останні роки багато експертів говорять про негативний вплив ультрафіолетового випромінювання, включаючи штучні джерела, на організм людини, особливо на шкіру.

Довгохвильове випромінювання

Довгохвильові ультрафіолетові промені (ДУФ-промені) стимулюють транспорт гранул меланіну із соми меланоцитів, розташованих серед клітин базального шару епідермісу, вздовж численних відростків, що розходяться в різних напрямках, що викликає пігментацію (швидку засмагу) шкіри. Меланін з'являється через 2 години, але не захищає шкіру від сонячних опіків. Меланін є потужним антиоксидантом і пригнічує активацію перекисного окислення ліпідів токсичними метаболітами кисню. Опромінення з довжиною хвилі 340-360 нм має максимальний ефект транспортування меланіну.

Продукти фотодеструкції ковалентно зв'язуються з білками шкіри та утворюють антигенні пептиди, які контактують з клітинами Лангерганса надбазального шару епідермісу. Ці клітини, що мають антигенпрезентуючими властивостями, переміщуються в дерму та ініціюють формування клітинної імунної відповіді. Описані вище процеси ініціюються через 15-16 годин та досягають максимуму через 24-48 годин після ініціації дії антигенного пептиду. Залежно від стану організму та тривалості опромінення, склад клітинної популяції імунної відповіді може суттєво змінюватися. Повторний контакт з фотодеструктивними антигенними пептидами збільшує кількість клону Т-лімфоцитів, які їх розпізнають. Отже, регулярне УФ-опромінення, крім розширення антигенрозпізнавального «репертуару» Т-лімфоцитів, підвищує рівень імунорезистентності організму до впливу несприятливих факторів навколишнього середовища. Водночас тривале опромінення DUF призводить до майже повного зникнення клітин Лангерганса з епідермісу та послаблення презентації продуктів фотодеструкції патрулюючими Т-лімфоцитами епідермісу. Проникнувши в дерму, індуковані DUV антигенні пептиди активують антигенспецифічні Т-супресори, які блокують ініціацію Т-хелперів, що може спричинити бластну трансформацію клітинних елементів шкіри.

Терапевтичні ефекти: меланін-транспортуючий, імуностимулюючий.

Середньохвильове випромінювання

Різні дози ультрафіолетового випромінювання зумовлюють неоднакову ймовірність формування та прояву терапевтичних ефектів. Виходячи з цього, окремо розглядається вплив середньохвильового ультрафіолетового випромінювання в суберитемальних та еритемальних дозах.

У першому випадку УФ-випромінювання в діапазоні 305-320 нм стимулює декарбоксилювання тирозину з подальшим утворенням меланіну в меланоцитах. Посилення меланогенезу призводить до компенсаторної активації синтезу адренокортикотропних та меланінстимулюючих гормонів гіпофіза, які регулюють секреторну активність надниркових залоз.

При опроміненні середньохвильовими ультрафіолетовими променями (280-310 нм) ліпідів поверхневих шарів шкіри запускається синтез вітаміну D, який регулює виведення іонів кальцію та фосфату з сечею та накопичення кальцію в кістковій тканині.

Зі збільшенням інтенсивності УФ-випромінювання (еритемних доз) продукти фотодеструкції – антигенні пептиди – транспортуються клітинами Лангерганса з епідермісу в дерму шляхом послідовного рекрутування та проліферації Т-лімфоцитів, що викликає утворення імуноглобулінів А, М та Е, та грануляцію тучних клітин (базофілів та еозинофілів) з вивільненням гістаміну, гепарину, фактора активації тромбоцитів (ФАТ) та інших сполук, що регулюють тонус і проникність судин шкіри. В результаті в прилеглі шари шкіри та судини вивільняються біологічно активні речовини (плазмакініни, простагландини, похідні арахідонової кислоти, гепарин) та вазоактивні медіатори (ацетилхолін та гістамін). Через молекулярні рецептори вони активують ліганд-залежні іонні канали нейтрофілів та лімфоцитів і, активуючи ендотеліальні гормони (ендотеліни, оксид азоту, супероксид азоту, перекис водню), значно підвищують тонус судин та місцевий кровотік. Це призводить до утворення обмеженої гіперемії шкіри – еритеми. Виникає через 3-12 годин після опромінення, триває до 3 секунд, має чіткі межі та рівний червоно-фіолетовий колір. Подальший розвиток реакції переривається через збільшення вмісту в дермі цис-уроканової кислоти, яка має виражену імуносупресивну дію. Її концентрація досягає максимуму через 1-3 години та повертається до норми через 3 тижні після опромінення. Еритема призводить до зневоднення та зменшення набряку, зменшення альтерації, пригнічення інфільтративно-ексудативної фази запалення в тканинах та внутрішніх органах, сегментарно пов'язаних із зоною опромінення.

Рефлекторні реакції, що виникають під час УФ-опромінення, стимулюють діяльність майже всіх систем організму. Активується адаптивно-трофічна функція симпатичної нервової системи та відновлюються порушені процеси білкового, вуглеводного та ліпідного обміну в організмі. Чутливість шкіри здорової людини до УФ-випромінювання залежить від часу попереднього опромінення та, меншою мірою, від спадкової пігментації. Навесні чутливість підвищується, а восени знижується. Шкіра різних ділянок тіла людини має різну чутливість до ультрафіолетового випромінювання. Максимальна чутливість реєструється у верхній частині спини та нижній частині живота, а мінімальна – на шкірі рук і ніг.

Терапевтичні ефекти: меланінсинтезуючий, вітаміноутворюючий, трофостимулюючий, імуномодулюючий (суберитемні дози), протизапальний, десенсибілізуючий (еритемні дози).

Короткохвильове випромінювання

Короткохвильове опромінення – це терапевтичне використання короткохвильового ультрафіолетового випромінювання. Воно викликає денатурацію та фотоліз нуклеїнових кислот і білків. Утворені в результаті летальні мутації з іонізацією атомів і молекул призводять до інактивації та руйнування структури мікроорганізмів і грибів.

Терапевтична дія: бактерицидна та мікоцидна.

При схематичному зображенні гістологічних та біохімічних реакцій, що відбуваються в епідермісі та самій шкірі під впливом УФ-випромінювання, можна говорити про такі зміни. Шкіра містить багато так званих хромофорів – молекул, які поглинають значну кількість УФ-випромінювання з певними довжинами хвиль. До них належать, перш за все, білкові сполуки та нуклеїнові кислоти, транс-ізомер уроканової кислоти (поглинання УФ-випромінювання в спектрі 240-300 нм), дезамінований гістидин, меланін (350-1200 нм), ароматичні амінокислоти білкових молекул у вигляді триптофану та тирозину (285-280 нм), азотисті сполуки нуклеїнових кислот (250-270 нм), порфіринові сполуки (400-320 нм) тощо. Під впливом поглинання УФ-випромінювання в хромофорних речовинах епідермісу та дерми відбуваються найбільш виражені фотохімічні реакції, енергія яких призводить до утворення активних форм кисню, радикалів перекису водню та інших вільнорадикальних сполук. У свою чергу, ці речовини реагують з молекулами ДНК та іншими білковими структурами, що може призвести до небажаних наслідків та змін у генетичному апараті клітини.

Таким чином, при максимальному поглинанні УФ-випромінювання в першу чергу уражаються білки та нуклеїнові кислоти. Однак в результаті вільнорадикальних реакцій пошкоджуються ліпідні структури епідермісу та клітинні мембрани. УФ-випромінювання підвищує активність металопротеїназ, що може спричинити дегенеративні зміни в міжклітинній речовині дерми.

Як правило, несприятливі наслідки найчастіше виникають від дії УФ-випромінювання областей «С» (280-180 нм) та «В» (320-280 нм), що викликає найсильніші реакції в епідермісі. УВЧ-випромінювання (область «А» - 400-320 нм) має м'якший вплив, переважно на дерму. Гістологічні дослідження, присвячені несприятливим змінам клітин шкіри під впливом УФ-опромінення у вигляді дискератозу, дегрануляції опасистих клітин, зменшення кількості клітин Лангерганса, пригнічення синтезу ДНК та РНК, дуже детально описані дерматологами та косметологами, що вивчають фотостаріння шкіри.

Вищезазначені зміни морфологічного стану шкіри зазвичай виникають при надмірному, недостатньому опроміненні на сонці, в соляріях та при використанні штучних джерел. Дегенеративні зміни в епідермісі та в самій шкірі проявляються підвищенням мітотичної активності зародкового шару епідермісу, прискоренням процесів зроговіння. Це виражається в потовщенні епідермісу, появі великої кількості повністю зроговілих клітин. Шкіра стає щільною, сухою, легко зморщується та передчасно старіє. Водночас такий стан шкіри є тимчасовим.

Звичайно, існує й позитивний вплив ультрафіолетових променів на організм. Під їх впливом синтезується вітамін D, який так необхідний організму для засвоєння кальцію та фосфору, а також для формування та відновлення кісткової тканини. При деяких шкірних захворюваннях ультрафіолетове опромінення має терапевтичний ефект і називається геліотерапією. Але в цьому випадку необхідно дотримуватися рекомендацій лікаря. Реакція шкіри на ультрафіолетове опромінення:

• потовщення рогового шару та відбиття або поглинання світла кератином;
• вироблення меланіну, пігментні гранули якого розсіюють поглинену сонячну енергію;
• утворення та накопичення уроканової кислоти, яка, переходячи з цис-форми в транс-форму, сприяє нейтралізації енергії;
• вибіркове накопичення каротиноїдів у дермі та гіподермі, де бета-каротин діє як стабілізатор клітинних мембран та поглинач кисневих радикалів, що утворюються при пошкодженні порфіринів ультрафіолетовими променями;
• вироблення супероксиддисмутази, глутатіонпероксидази та інших ферментів, що нейтралізують кисневі радикали;
• відновлення пошкодженої ДНК та нормалізація процесу реплікації.

У разі порушення захисних механізмів, залежно від інтенсивності, довжини хвилі та проникаючої здатності сонячних променів, можливе пошкодження тканин різного ступеня – від легкої еритеми, сонячних опіків до утворення шкірних новоутворень.

Негативні фактори УФ-випромінювання:

• опік;
• пошкодження очей;
• фотостаріння;
• ризик розвитку раку.

Рекомендації щодо отримання ультрафіолетового випромінювання:

• Перед засмагою потрібно підготувати шкіру обличчя та тіла: зняти макіяж, прийняти душ, скористатися скрабом або гомажем.
• Уникайте використання парфумів, косметики (за винятком професійних засобів для стимуляції меланогенезу, захисту та зволоження)
• Враховуйте прийом ліків (антибіотиків, сульфаніламідів та інших, що підвищують чутливість шкіри до УФ-випромінювання).
• Використовуйте спеціальні окуляри для захисту очей та крем для захисту червоної облямівки губ.
• Рекомендується захищати волосся від прямого впливу ультрафіолетових променів.
• Рекомендується уникати прямого впливу ультрафіолетових променів на область сосків молочної залози та статевих органів.
• Після впливу ультрафіолету рекомендується прийняти душ і нанести спеціальний зволожувальний крем. Використання скрабу після інсоляції не виправдане.
• Якщо у пацієнта є якісь дерматологічні захворювання, необхідно проконсультуватися з дерматологом.

Відстань від тіла пацієнта до джерела інтегрального УФ-випромінювання становить 75-100 см; ДУФ + СУВ-випромінювання - 50-75 см; ДУФ-випромінювання - не менше 15-20 см.

Дозування процедур здійснюється за допомогою різних методів: біодозою, інтенсивністю (щільністю) енергії в Дж/м2 ^або тривалістю опромінення, зазначеною в інструкції до опромінювача та підібраною з урахуванням чутливості шкіри до УФ-випромінювання.

У період опромінення, особливо в зимово-весняний сезон, рекомендується приймати полівітаміни, зокрема вітамін С. Безперервне УФ-опромінення протягом року не показано.

Між курсами опромінення в соляріях або фоторіях необхідно робити перерви для відновлення оптичних властивостей шкіри та нормалізації діяльності організму. Контролюйте дезінфекцію соляріїв, підлогових покриттів, захисних окулярів.