Spektrum der Sonnenstrahlen
Sonnenlicht besteht aus einem Spektrum verschiedener, sichtbarer und nicht sichtbarer Strahlenarten, das von 280 – 3000 nm reicht. Die von der Sonne emittierten Strahlen werden zum Teil von der Ozonschicht, durch Wolken und durch Luftverschmutzung absorbiert.
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UVA-Strahlen penetrieren bis in das Bindegewebe und sind die Hauptursache für Immunsuppression und chronische Lichtschäden wie vorzeitige Hautalterung. Außerdem sind sie verantwortlich für die Bildung Freier Radikale und phototoxischer sowie photoallergischer Reaktionen.
UVB-Strahlen penetrieren bis in die tiefsten Zellschichten der Epidermis und sind die Hauptfaktoren für Sonnenbrand, DNA-Schäden und die Entwicklung von Hautkrebs.
Die wärmeerzeugenden Infrarotstrahlen und das sichtbare Licht spielen im Hinblick auf die Wirkungen auf die Haut keine Rolle.
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Die unsichtbaren UVA- und UVB-Strahlen sind im Hinblick auf krankhafte Hautschädigungen und -reaktionen am bedeutendsten und induzieren in den verschiedenen Hautschichten die körpereigenen Mechanismen der Photoprotektion. Die besonders kurzwelligen, für die menschliche Haut stark erythematogenen und karzinogenen UVC-Strahlen werden nach Meinung führender Photobiologen komplett in der Strato- und Atmosphäre absorbiert und gelangen nicht bis zur Erdoberfläche.
Die verschiedenen Strahlungsarten kommen teils direkt, teils nach Streuung in den verschiedenen Schichten der Erdatmosphäre indirekt auf die Erde. Die Streuung ist abhängig von der Wellenlänge: Je kürzer die Wellenlänge, desto größer die Streuung. Zur Entfaltung der positiven Sonneneinwirkung auf den menschlichen Organismus bedarf es geringer Dosen an Sonnenstrahlen. Die Schädigung durch UV-Strahlung ist umso geringer, je weniger man sich der Sonne aussetzt.
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Sonnenbrand
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UV-Strahlen und ihre Wirkung auf die Haut
Mit steigender Wellenlänge nehmen sowohl der Prozentsatz der eindringenden Strahlen als auch die Eindringtiefe zu. Bei 300 nm, also im UVB-Bereich, erreichen immerhin noch 10 Prozent der Strahlen die Basalzellschicht der Haut.
 
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Verteilung von Langer-hanszellen (dunkel gefärbt)
A ohne Bestrahlung
B 2 Tage nach Sonnensimulator-bestrahlung
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UVB-Strahlen sind stark erythematogen und hauptverantwortlich für DNA-Schäden und den häufigsten akuten Lichtschaden, den Sonnenbrand (Sonnenerythem). Daneben sind sie für die epidermalen Veränderungen im Rahmen des chronischen Lichtschadens verantwortlich.
Der die Haut belastende UVB-Anteil des Sonnenlichtes ist abhängig von geographischen Besonderheiten, wie Breite und Höhe (Hochgebirge, Meeresnähe etc.), ebenso wie von der Tageszeit und dem Ausmaß der Luftverschmutzung. Die Verringerung der Ozonschicht läßt vor allem die UVB-Strahlung ansteigen.
UVB-Bestrahlungen wirken lokal immunsuppressiv über die Schädigung der Langerhanszellen, die für die Antigenpräsentation in der Epidermis verantwortlich sind. Auf UV-Bestrahlung reagieren Langerhanszellen durch Auswanderung aus der Epidermis. Immunologische Untersuchungen von Probanden nach ausgedehnter UVB-Bestrahlung zeigen zudem eine systemische Immunsuppression. Man nimmt an, daß immunsuppressive Faktoren von den Keratinozyten der Epidermis an das Immunsystem abgegeben werden.
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Altershaut |
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UVA-Strahlen dringen tief in das Bindegewebe ein und verursachen Veränderungen in der Dermis, die sich als irreversible Spätschäden manifestieren können, z.B. vorzeitige Hautalterung (Photoageing). Daneben sind sie hauptverantwortlich für die Bildung von zellschädigenden Freien Radikalen.
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Photoageing: premature skin ageing primarily due to chronic UV irradiation.
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Weitere dermatologische Bedeutung der UVA-Strahlen:
Wichtigster Auslöser der Polymorphen Lichtdermatose (PLD) Sonnenallergie
Die PLD ist die häufigste durch Sonne ausgelöste Hautkrankheit. Durch die UV-Strahlung gebildete Freie Radikale werden als einer der ursächlichen Faktoren dieser Erkrankung, die vor allem bei jüngeren Frauen auftritt, angesehen.
Photoallergische und phototoxische Hautreaktionen
Photoallergische und phototoxische Reaktionen können bei Sonnenexposition u. a. auf bestimmte Inhaltsstoffe von Sonnenschutz- und Pflegeprodukten entstehen, und/oder auch bei gleichzeitiger Einnahme von bestimmten Arzneimitteln während eines Sonnenaufenthaltes.
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Bildung von Freien Radikalen (Oxidantien)
UV-Strahlung, insbesondere UVA, löst Hautzellschädigungen durch Bildung Freier Radikale aus. Freie Radikale sind chemische Verbindungen mit ungepaarten Elektronen, die eine hohe Reaktivität aufweisen. Die Freien Radikale schädigen die Zellen der Epidermis und Dermis. Die Summation dieser Vorgänge über Jahre führt allmählich zum Bild des chronischen Lichtschadens. Außerdem gelten sie als Auslöser der Polymorphen Lichtdermatose (PLD).
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Wirkweise von Radikalfängern
A Freie Radikale
B Radikalfänger
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