Кожа является самым крупным органом тела человека. Кожа - это наша связь с внешним миром. Она может передавать и принимать сигналы из окружающей среды. Она объект чувственных желаний, наш пограничный слой, пленительный сосуд, в который заключена наша жизнь, но в то же время кожа - это огромная среда обитания бактерий, грибков, вирусов и паразитов. Кожа способна измерять температуру, выводить наружу всевозможные жидкости и продукты секреции, вбирать в себя свет и обращать его в тепло, что лежит в основе ее защитного действия [5].
Организм человека очень часто подвергается ультрафиолетовому облучению. Ультрафиолет (УФ) может быть естественного (солнце) и искусственного происхождения. Последнее сегодня нашло широкое применение в различных отраслях деятельности человека, такие как медицина, косметология, сельское хозяйство, а также могут быть использованы в профилактических, санитарных и гигиенических учреждениях.
В малых дозах ультрафиолетовое излучение (УФИ) проявляет благоприятное действие на организм. Под действием ультрафиолета активизируются многие процессы необходимые для нормального обеспечения жизнедеятельности: обмен веществ, функционирование сердца, вдобавок повышается активность ферментов дыхания, улучшается кровоснабжение, усиливаются процессы окисления, что способствует быстрому выведению токсичных веществ. Благодаря УФИ не только в организме человека, но и животных, птиц происходит выработка витамина D, который необходим для всасывания кальция в кишечнике и обеспечения нормального развития костного скелета. УФ способствует повышению сопротивляемости организма к простудным заболеваниям, снижению утомляемости, увеличению работоспособности [4].
Необходимо помнить, что при длительном воздействии УФ лучей, последнее начинает оказывать пагубное влияние на тело человека. Ультрафиолетовое излучение является физическим мутагенным и канцерогенным фактором [8], также является основным фактором риска для возникновения рака кожи, что приводит к воспалению и иммуносупрессии [7].
По данным ВОЗ ежегодно примерно от двух до трех миллионов человек имеют немеланомные раковые заболевания кожи, около 130 000 человек заболевают злокачественной меланомой и от двенадцати до пятнадцати миллионов человек теряют зрения из-за развития катаракты, из которых 20% связаны с влиянием УФ лучей.
Выделяют три вида УФИ: УФ-A с длиной волны от 400 до 315 нм, обладает незначительным биологическим действием. При инсоляции лучами диапазона А с сопровождающим действием некоторых химических веществ, становится вредным для здоровья человека. УФ-B - длина волны от 315 до 280 нм - это наиболее опасное излучение, так как обладает большим канцерогенным действием, чем лучи диапазона А. Данный спектр может вызвать раковое заболевание и привести к образованию морщин, что является признаком преждевременного старения кожи. УФ-C - длина волны от 280 до 200 нм - самые коротковолновые лучи, но не менее опасные, действует на белки, жиры и обладает бактерицидным действием. Лучи с меньшей длиной волны отличаются большей биологической активностью, потому что биополимерные молекулы содержат кольцевые группы, содержащие углерод и азот, которые интенсивно поглощают излучение с длиной волны 260-280 нм [4].
Эпидермальные клетки - меланоциты - выполняют важную роль, защищая кожу от действия ультрафиолетовых лучей, и являются составляющими, поддерживающие барьерно-защитные свойства кожи. Изменение защитных клеток вызывает одно из самых быстротекущих новообразований - меланому, вследствие которой происходит 80% смертей, приходящихся на группу злокачественных заболеваний кожи.
В результате воздействия УФИ меланоциты помимо защитной функции ингибируют в клетках опасные для них свободнорадикальные реакции, обусловленные взаимодействием с прооксидантными ионами металлов, цитотоксическими фармакологическими веществами, свободнорадикальными продуктами перекисного окисления липидов [3].
Меланоциты - специализированные клетки, которые способны производить пигмент меланин и определять пигментацию (цвет кожи) и возможность загара. Имеют нейрональное происхождение, начинают развиваться из нервного гребня [2]. Данные клетки представляют форму многогранника, имеющего длинные отростки-дендриты. Меланоциты могут локализоваться в соединительной ткани помимо эпителиальной, а также в головном и спином мозге, радужной оболочке глаза, внутреннем ухе и мозговом веществе надпочечников.
Меланины - высокомолекулярные пигменты, которые имеют несистематическую структуру и сложный химический состав. В зависимости от химического строения могут подразделяться на несколько вариантов [1].
Меланины - группа органических гидроароматических соединений (пигментов) микробного, растительного и животного происхождения. К меланинам относятся такие пигменты, как черный и темно-коричневый, светло-коричневый и красно-желтый.
Содержание меланина играет важную роль, так как при его изменении в органах и тканях может привести к таким патологиям, как болезнь Паркинсона, витилиго, альбинизм и др. [3].
Защитная функция меланинов заключается в поглощении ультрафиолетовых лучей, предотвращая повреждение тканей глубоких слоев кожи [1]. Распространение меланина в клетках кожи указывает на то, что максимальная защита соответствует зоне наибольшей пигментации, прямо пропорциональная зависимость наблюдается за счет высокой концентрации меланина в крупных одиночных гранулах-меланосомах, а с уменьшением диаметра гранул-меланосом соответственно снижается защита. Меланин функционирует, как ловушка активных продуктов облучения, он замедляет перекисное окисление липидов. В результате свободнорадикальные продукты, образующиеся при окислении липидов, инактивируются на меланиновой матрице и не выходят в окружающее пространство. Еще одним механизмом ингибирующего влияния меланосом на перекисное окисление липидов является связывание меланином солей тяжелых металлов, которые обладают прооксидантным эффектом, и фармакологических препаратов. Данная функция является одной из разновидностьи механизмов антиоксидантного действия меланосом.
Ультрафиолет является естественным стимулятором меланоцитов. В итоге под его влиянием на кожу происходит быстрое усиление роста дендритов, выработка меланина, что ведет к его накоплению в клетке, в дальнейшем происходит передача кератиноцитам, которые защищают от вредного воздействия УФ. В результате действия ультрафиолета происходит активация меланогенеза, которая связана с уничтожением тирозиназы, ингибированной глютатионом и пептидазами. Разрушение глютатиона и пептидаз осуществляется лизосомальными ферментами, которые выходят из поврежденных ультрафиолетом соответствующих органелл.
Впоследствии очередной стимуляции меланоцитов ультрафиолетом возникает гиперпигментация кожи, которая зависит от нескольких факторов:
- от увеличения числа функционирующих меланоцитов и пролиферации этих клеток;
- от удлинения отростков клеток и повышения степени их ветвления;
- от активации процесса формирования меланосом, что выражается в увеличении числа меланосом различной стадии зрелости;
- от ускорения синтеза меланина в меланосомах;
- от увеличения размеров меланосомных комплексов;
- возможно, от замедления процесса деградации меланосом кератиноцитами.
Реакция кожи на ультрафиолет и световое облучение представляет воспалительный процесс [6]. Происходит окисление SH-групп в SS-группы с высвобождением меди, которая активирует тирозиназу.
Воспаление, создаваемое воздействием света, учитывается как подготовительная фаза меланогенеза. При этом меланоциты мигрируют в глубокие слои эпидермиса, меланосомы приобретают высокую электронную плотность и образуют гигантские меланосомные комплексы, локализующиеся над верхним полюсом ядер. Под воздействием биологически активных веществ, возникающих в результате воспаления, происходит возрастание митотической активности базальных клеток эпидермиса, скорости их дифференцировки и смещения в верхние слои. В конечном итоге увеличивается толщина эпидермиса, особенно рогового слоя, что является защитной реакцией кожи на действие света. Следовательно, защитная реакция кожи по отношению к ультрафиолетовому облучению не ограничивается только активацией меланоцитов, которые играют в ней ключевую роль, данное взаимодействие основано на достаточно сложных межклеточных взаимодействиях в эпидермисе и дерме и включении воспаления как неспецифической защитной реакции [3].
Библиографическая ссылка
Гущин М.О., Проскурнова Ю.Н. О ПОВРЕЖДАЮЩЕМ ДЕЙСТВИИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫХ ЛУЧЕЙ НА КОЖУ ЧЕЛОВЕКА // Международный студенческий научный вестник. – 2018. – № 4-2. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=18499 (дата обращения: 20.04.2024).