Sunčanje i efekti UV zračenja

Sve tri vrste UV zračenja spadaju u tzv. jonizujuće zračenje. Što je energija zračenja veća ono je veći jonizator, tako je UVC najbolji a UVA najslabiji jonizator. Osim UV zračenja u grupu jonizujućeg zračenja spadaju još X i γ zraci. Osnovna osobina jonizujućeg zračenja je da izaziva promene na molekulima, atomima pa čak i atomskim jezgrima. Ovi zraci ime nose prema procesu jonizacije. Kao što je to slučaj sa svim vrstama zračenja, UV zračenje čine fotoni odgovarajuće frekvence. Jonizacija je proces u kome foton zračenja pogađa atom, predaje mu celokupnu energiju koju poseduje, foton nestaje a atom ostaje bez jednog (ili više elektrona) i pri tome nastaju slobodni elektroni i pozitivan jon. Slišan proces može se odigrati i na molekulima samo što se tada energija fotona troši na raskidanje molekulskih veza ili na jonizaciju molekula. Vrsta promene do koje zračenje može da dovede zavisi od njegove energije. Pomenuti γ zraci imaju najveću energiju i oni mogu da dovedu do promena na atomskim jezgrima (tj. do nuklearnih reakcija), energija X zraka je mnogo manja tako da oni prvenstveno dovode do promena u elektronsmom omotaču atoma. UV zračenje može da jonizuje atome i kida molekulske veze.

Sve promene do kojih dovodi jonizujuće zračenje odigravaju se na nivou molekula i atome. One dovode do promene hemijskih osobina sredine, nastanka novih molekula i atoma. Kada deluju na žive organizme ove posledice mogu biti vrlo opasne, a često i smrtonosne. Nastale posledice izlaganja zračenju se akumuliraju tokom čitavog života, nastale promene ne mogu da se poprave i ne postoji način da čovek stekne otpornost na zračenje.

Dok šetamo ulicom, ležimo na plaži ili putujemo automobilom sunčevi zraci padaju na našu kožu. Osim vidljive svetlosti, koja nam omogućava da razlikujemo boje i zagreva površinu, na kožu padaju i UVA i UVB zraci. Kada stignu do kože UV zraci nastavljaju dalje putovanje kroz naše telo. Zbog različite energije ove dve vrste zraka ne putuju do iste dubine. UVB zraci koji imaju veću energiju lakše dovode do promena na molekulima kože i brzo završavaju svoje putovanje. Nasuprot njima energija UVA zraka je manja i oni moraju da mnogo biraju koga će jonizovati, tako da ovi zraci prodiru mnogo dublje od UVB zraka.

Svima je dobro poznato da nakon izlaganja Suncu koža dobije tamniju boju, a posle dužeg boravka na Suncu mogu se pojaviti i opekotine. Glavni krivac za ove promene je upravo UV zračenje. Relativan odnos UVA i UVB zračenja u Sunčevoj svetlosti je otprilike 99% za UVA i 1% za UVB zračenje, ali i samo taj 1% UVB zračenja dovoljan je da ovo zračenje bude mnogo opasnije.

Glavi krivac za opekotine je UVB zračenje. Kad ovi zraci (fotoni) krenu na putovanje kroz našu kožu fotoni se ubrzo sudare sa molekulima od koji je naša koža izgrađena. Prilikom tih sudara fotoni predaju svoju energiju molekulima, dolazi do raskidanja molekulernih veza i promena u hemijskom sastavu kože na mestu gde se sudar odigrao. Broj fotona je ogroman i oni stalno dolaze i dovode do opisanih promena. Ako je sunčanje dugotrajno broj razbijenih molekula biće sve veći i veći. Ta hemijska promena u koži praćena je pojavom bolnih opekotina na površini. Nakon preskanka zračenja, i posle nekoliko dana “odmora” opekotine će nestati sa površine, ali promene koje su nastale u unutrašnjosti kože ostaće tu, sakrivene od naših očiju, do kraja života.

Ponekad fotoni UVB zraka pogode DNK molekule u ćelijama. Tada, može nastati nešto mnogo opasnije od opekotina. Verovatno je poznato da su DNK molekuli odgovorni za proces deobe ćelija i definisanje funkcije ćelija u organizmu jedinke. Razlike u DNK molekulima odgovorne su za raznolikost u biljnom i životinjskom svetu, male razlike (reda veličine nekoliko procenata) u strukturi ovih molekula stvaraju potpuno nove vrste (DNK čoveka i šimpanze razlikuju se samo za 2%). Naravno, treba napomenuti da su lanci DNK ogromni tako da ovih 2% su velika razlika i zbog složenosti nemoguće je jedan DNK lanac pretvoriti u drugi. Ono što može da se dogodi, i što se događa su promene u DNK strukturi pojedinih ćelija. Kada pomenuti foton UVB zračenja pogodi neki DNK lanac može doći do kidanja vodoničnih veza u lancu i izmena u redosledu parova, tj. dolazi do nastajanja nove “šifre” za stvaranje novih ćelija. Ćelija sa izmenjenim DNK nastavlja da se deli, ali novonastale ćelije nisu onakve kakve bi trebale da budu, one ne obavljaju svoj posao, već mogu da postanu opasne za okolne ćelije a i čitavu organizam. Na našu sreću, tokom evolucije nastali su mehanizmi koji ispravljaju nastale greške i vode računa da sve ostane u najboljem redu. Ipak, nekad je promena toliko velika da ovaj mehanizam ne može da “popravi” ćeliju. Oštećenje DNK tada može dovesti do nastanka ćelija “mutanata”, tj. do nastanka nekih vrsta raka kože. Kao i u slučaju promene molekula koja je dovela do opekotina, i ovde su promene na DNK lancu nepopravljive. Na našu sreću, ove promene nisu česte ali ako se više vremena provodi na sunčanju ili često izgori verovatnoća da dođe do pojave raka kože je veća.

Bez obzira na ogroman procenat (od 99%) UVA zračenje je neuporedivo manje opasno od UVB zračenja, ali i ono može izazvati neželjene efekte. Energija UVA zračenja nedovoljna je da izazove promene u površinskim slojevima kože. Fotoni ovog zračenja putuju dublje i stižu do sloja u kome se nalazi pigment melanin, koji koži daje boju. Kada fotoni UVA zračenja pogode molekule melanina, dolazi do oksidacije (vezivanja kiseonika) i pigment dobija tamniju braon boju. Kao posledica ovog efekta koža dobija tamniju boju (zbog koje ljudi i idu na sunčanje).

Prilikom preteranog izlaganja UVA zračenju takođe mogu nastati veliki problemi. Može se dogoditi da UVA zraci izazovu promene u strukturi DNK ćelija u ovom sloju. Promena DNK ovih ćelija ima istu posledicu kao i ona pod uticajem UVB zračenja. Pod uticajem UVA zračenja može nastati melanom, najopasniji i najsmrtonosniji rak kože. Srećom, proces u kome nastaje melanom je malo verovatan pa je pojava ove vrste raka relativno retka u poređenju sa onima koje izaziva UVB zračenje.

Na kraju, treba napomenuti da je ovde reč o statističim, slučajnim, procesima i faktorima rizika. Nikako ne znači da boravak će sunčanje sigurno izazvati opekotine ili rak, niti bežanje od Sunca znači sigurnu zaštitu od pojave raka kože. Sunčanje je samo jedan od faktora rizika (verovatno najveći), ali sa druge strane ono je neophodno da bi preživeli.

O tome kako se zaštititi od sunčevog zračenja čitajte u sledećem nastavku.