Univerzitet u Beogradu

vanr. prof. dr

UV ZRAENJE I ZATITA OD NJEGOVOG TETNOG DELOVANJA

Beograd, 2009. godine

UV ZRAENJEOdsek: Predmet: Sistem kvaliteta ivotne sredine

Rezime: U ovom radu definisan je pojam UV zraenja, nain na koji se izraava, njegovo dejstvo na oveka kao i zatita od tetnog uticaja.KLJUNE REI: UV ZRAENJE, UV INDEKS, ZATITA

Abstract: This document describe concept of UV radiation, way of expression, influence on people and protection of harmful influence.KEY WORDS: UV RADIATION, UV INDEX, PROTECTION

1. UVOD Ekologija je nauka o ivotnoj sredini. esto se koristi kao sinonim za pojam zatite ivotne sredine, to nije ispravno jer je zatita ivotne sredine samo jedna od oblasti kojima se bavi ekologija. U sutini, ekologija je nauna disciplina koja prouava raspored i rasprostranjenost ivih organizama i bioloke interakcije izmeu organizama i njihovog okruenja. Okruenje (ivotna sredina) organizama ukljuuje fizike osobine, koje se mogu opisati tzv. abiotikim faktorima kao to su klima i geoloki uslovi (geologija), ali takoe ukljuuje i druge organizme koji dele sa njim njegov ekosistem odnosno stanite. Kada ivotna sredina pone negativno delovati na opstanak ivih vrsta ili odreene populacije nastaju ekoloki poremeaji. To se deava i kad faktori ivotne sredine ponu gubiti na svom kvalitetu u poreenju sa potrebama ivih vrsta i to nakon promene abiotikih ekolokih faktora (na primer, porast temperature, smanjenje koliine kie ili prevelik intenzitet zraenja) ili kada ivotna sredina pone negativno delovati na opstanak vrsta (ili populacije) usled pojaane aktivnosti lovokradica ili kad faktori okoline ponu negativno delovati na kvalitet ivota ivih vrsta (ili populacije) usled porasta broja jedinki (prenaseljenost). Ekoloki poremeaji mogu biti vei ili manji (i varirati u trajanju od nekoliko meseci do nekoliko miliona godina). Mogu biti biti uzrokovani prirodnim ili ljudskim faktorima. Takoe, mogu zahvatiti jednu vrstu ili manji broj njih, a mogu pogoditi i velik broj njih. Na kraju, ekoloki poremeaj moe biti lokalni (kao kod izlivanja nafte) ili globalni (porast UV zraenja usled proirenja ozonske rupe). 2. UV ZRAENJE 2.1. Sunce kao izvor UV zraenja Najvaniji svetlosni izvor u prirodi je Sunce koje svojim zraenjem omoguava odigravanje svih meteorolokih i ivotnih procesa na Zemlji. Sredinji deo Sunca ini 64% helijuma, 35% vodonika, a 1% ine teki elementi. U ovoj oblasti deavaju se termonuklearne reakcije koje prati oslobaanje velike koliine energije, a samo mali deo ove energije je dovoljan za odravanje ivota na naoj planeti. 2

Temperatura sunevog jezgra iznosi oko 15 106 K, a srednja temperatura povrine Sunca iznosi oko 6000 K. Elektromagnetna energija, koja ukljuuje g- zrake, X zrake, UV zraenje, IC zraenje, mikro talase i radio talase, koja se svakog sekunda emituje sa Sunca iznosi 3.8 KW. Od te ogromne energije na Zemlju padne, u proseku svega oko 1.4 KW/m2 (ukoliko se Sunce ne nalazi pod uglom veim od 30o u odnosu na zenitnu osu). Energija koju Sunce zrai ima svoj pik na 470 nm.

Slika 1. Eelektromagnetne radijacije i talsane duine

Nevidljive radijacije koje pokazuju izrazito toplotno dejstvo nazvane su infracrveni zraci (IC zraci), imaju vee talasne duine od vidljive svetlosti. Nevidljive radijacije koje imaju manju talasnu duinu od vidljive svetlosti nazivaju se ultraljubiasti zraci (UV zraci). Jo manju talasnu duinu imaju Rntgen-ovi ili X-zraci, a zatim -zraci sa radioaktivnih tela i najzad sekundarni kosmiki zraci. Sunce spada u zvezde sa izrazito stabilnim reimom zraenja, koje se moe smatrati konstantnim. Snaga sunevog zraenja koja pristie u gornje slojeve atmosfere, najveim delom prodire kroz atmosferu (sa izuzetkom relativno malog dela koji se reflektuje ili utroi na sekundarnu emisiju atmosfere i tako transformisan emituje prema slobodnom prostoru ili tlu). U donjim slojevima atmosfere (troposferi) dolazi do znaajnih promena u bilansu snaga zraenja, delimino usled apsorpcije zbog prisustva aerozagaenja (aerosola), a delimino zbog refleksije sa povrine oblaka i iz drugih razloga. Snaga zraenja na povrini Zemlje zavisi od poloaja Sunca, tj. od ugla upada Sunevih zraka na osvetljenu povrinu i od karakteristika i stanja atmosfere u okolini obuhvaenoj horizontom nad posmatranom takom na tlu. 2.2. Pojam UV zraenja Ultraljubiasto zraenje (skraeno UV prema eng. ultraviolet) obuhvata elektromagnetno zraenje sa talasnim duinama manjim od vidljivog zraenja, ali veim od onih koje imaju meki X-zraci. Ime znai "van ljubiastog", od latinskog ultra - "van", gde ljubiasto oznaava deo spektra vidljive svetlsoti sa najmanjim talasnim duinama.

3

Slika 2. Ultraljubiasta svetlost

Otkrie UV zraenja povezano je sa opaanjem da soli srebra potamne kada se izloe sunevoj svetlosti. 1801. godine nemaki istraiva Johan Riter napravio je kljuno otkrie da su nevidljivi zraci na samom kraju ljubiaste oblasti vidljivog spektra izuzetno efikasni u zatamnjivanju papira natopljenog srebrohloridom. Da bi naglasio njihovu hemijsku reaktivnost nazvao ih je "deoksidujuim zracima" naspram "toplotnih zraka" na drugom kraju vidljivog spektra. Deoksidujuim zracima ime je ubrzo promenjeno u "hemijske zrake" i takvo se odralo tokom 19. veka. Kasnije su hemijski i toplotni zraci zamenjeni modernim nazivima ultraljubiasti i infracrveni zraci. 2.2.1. Podela UV zraka Po definiciji CIE (Commission Internationale de lEclairage, publication No 69, 1985) podela UV zraenja je na:

Slika 3. Podela UV zraenja

U odnosu na talasnu duinu, UV (ultraljubiasto zraenje) je podeljeno na tri tipa:

4

UV-A zraenje, emituje se na talasnim duinama od 315 nm do 400 nm (1 nanometar= 10-9 m), na njega ne utie smanjenje ozona, i nije tetno kao UV-B. Proteini i DNK apsorbuju UV-A. UV-A prodire veoma duboko u ljudsku kou i moe da dovede do oteenja koe, kao konata koa (prevremeno starenje koe, ekstremno oronavanje i stvaranje otvrdlina ) UV-A je odgovorno za trenutno tamnjenje, zato se naziva tamno svetlo. Ono deluje zbirno i pojaava efekte UVB zraenja. UV-B zraenje, emituje se na talasnim duinama od 280 nm do 315 nm, ono potpada pod uticaj smanjenja ozona u atmosferi. Ono je uzronik najveeg broja osteenja na biljkama i ivotinjama. Glavne elije apsorberi UV-B zraenja su nukleine i aromatine kiseline. Razvoj sunanih opekotina, ubrzano starenje koe, fotokarcinogeneza (rak koe), kataraktogeneza (katarakta) i degradacija mrenjae posledica su dugog izlaganja UV-B zraenju. Oteenja od UV-B zraenja zavise od koliine ozona u atmosferi, koji se ponaa kao filter, zatim od ugla pod kojim se nalazi sunce na nebu i od oblanog pokrivaa, koji titi povrinu od jednog dela ultraljubiastog zraenja. Ozonski sloj je obino najtanji u tropskim predelima a najdeblji na polovima. Kako se stratosferski ozon smanjuje, proporcionalno tome vie ultraljubiastog zraenja koje stie na zemljinu pripada oblasti UV-B talasnih duina. UV-B moe samo malo da prodre u kou, ali je odgovorno uglavnom za kasno tamnjenje, opekotine (eriteme) i za rak koe. Ali veoma vano je stvaranje D-vitamina u naem telu koje je mogue jedino sa UV-B. UV-C zraenje je zraenje najvee energije. Ono koje je smrtonosno, emituje se na talasnim duinama od 100 nm do 280 nm. Srea je, to se UV-C upotpunosti apsorbuje od strane atmosferskog ozona i kiseonika. Bez obzira na ozbiljnu redukciju ozona, UV-C bie ipak apsorbovano od strane preostalog Ozona. Dakle, UV-C ne prodire kroz ozonski sloj zemljinog omotaa, te tako za nas nema znaaja. UV-C zraenje talasnih duina od 180 nm do 200 nm razara nukleinske kiseline i belanevine, a talasnih duina od 260 nm do 290 nm ima razorno dejstvo, koristi se za unitavanje bakterija i virusa.

Prema hemijskom dejstvu ultraljubiasto zraenje se deli na: Zraenje u oblasti talasnih duina od 175 nm - 220 nm zraenje zahvaljujui kojem se u delu atmosfere, zvanom stratosfera formira ozon. Zraenje u oblasti talasnih duina od 220 nm - 300 nm zraenje koje ima germicidno dejstvo. Zraenje u oblasti talasnih duina od 281 nm - 320 nm zraenje koje ima najjae dejstvo za kou i naziva se eritemalna oblast. Sa stanovita spektroskopije UV oblast zraenja se deli na: Daleku (ili vakuumsku) oblast UV zraenja od 200 nm do 300 nm. Blisku oblast (tamno svetlo) koja obuhvata interval talasnih duina od 300 nm do 400nm. 2.2.2. Intenzitet UV zraenja Na intenzitet UV zraenja koje dospeva do Zemlje utie nekoliko faktora: Debljina atmosfere (debljina ozonskog omotaa) Smanjenjem debljine ozonskog omotaa intetnzietet UV zraka koji prolaze kroz atmosferu se znatno poveava. 5

Meteoroloki uslovi Pod meteorolokim uslovima koji utiu na intenzitet UV zraenja podrazumevaju se: oblaci, magla ili prisustvo aerosoli u vazduhu. Oblaci u optem sluaju smanjuju intenziet UV zraka, a smanjenje zavisi od vrste i debljine oblaka. Sunevi zraci se rasejavaju i apsorbuju na kapljicama vode koje se nalaze u magli, pa se intenzitet UV zraenja po maglovitim danima znatno smanjuje. Suneva elevacija Visina Sunca na horizontu ili suneva elevacija definie se kao ugao pod kojim se vidi Sunce u odnosu na pravac horizonta. Elevacija ima veliku vrednost kada je Sunce visoko, jer je put kroz apsorbujui sloj atmosfere najkrai i najvie fotona dospeva do povrine Zemlje. Suneva elevacija je najvea sredinom dana i u letnjem periodu. Na ekvatoru ugao sunevih zraka koji padaju na povrinu Zemlje ima najveu vrednost, pa je intenzitet UV zraka na mestima nulte geografske irine vei u odnosu na mesta na drugim geografskim irinama. Na polovima je intenzitet UV zraenja najmanji jer je vrednost elevacije minimalna. Nadmorska visina Debljina sloja apsorbera u amosferi se smanjuje sa poveanjem nadmorske visine. Zbog toga je UV zraenje intenzivnije na mestima gde je nadmorska visina vea. To znai da je ultravioletno zraenje intenzivnije na planinama ak i tokom zimskog perioda kada Suneva elevacija ima mnogo manju vrednost. Sunevo zraenje koje dospeva na spoljanju povrinu atmosfere delom prolazi kroz atmosferu, a delom biva rasejano ili apsorbovano od strane atmosfere. Zraenje koje prolazi kroz atmosferu ini direktnu komponentu, dok zraenje koje se raseje ili apsorbuje u atmosferi ini difuznu komponentu Sunevog zraenja. Difuzno zraenje ine UV zraci koji su interagovali sa esticma u atmosferi i bivali reflektovani u svim pravcima. Ove dve komponente ukupnog UV zraenja koje pada na atmosferski omota stiu do povrine Zemlje u odnosu 1:1. Intenzitet Sunevog zraenja se poveava refleksijom UV zraka sa okolnih povrina kao to su sneg, voda, stene, trava itd. Intenzitet reflektovanog zraenja zavisi od vrste reflektujue povrine. Na primer, trava i voda reflektuju samo oko 10 % upadnog zraenja, dok sneg i stene reflektuju i do 90% ukupne koliine zraenja koje padne na povrinu. 2.3. UV indeks Postoji vie naina na koje nadlene slube pokuavaju stanovnitvu, koje ivi na podruijima sa visokim stepenom UV zraenja, da ukau na stepen opasnosti koji trenutno postoji. U nekim zemljama se daju javni saveti o duini dnevnog izlaganja Suncu, zatim ta obui da bi se zaklonili od UV zraenja, koje zatitne faktore da koriste, i sl. Dugorocni cilj savetovanja o UV zraenju je da pojedinci mogu da procene ta ta vrednost ili indeks znai za njih na isti nacin kao to procenjuju temperaturu, i da se u skladu sa tim ponaaju. Potreba da se javnost obavetava jednostavnim, razumljivim informacijama UV zraenju i moguim tetnim posledicama na ljude, dovela je naunike do definisnja parametra koji je upotrebljen kao indikator izloenosti UV zraenju. Taj parametar se naziva UV indeks. Uv indeks je povezan sa eritemalnim dejstvom sunevog UV zraenja na ljudsku kou, a njegova definicija je standardizovana i publikovana kao zajednika preporuka Svetske zdravstvene organizacije (World Health Organization - WHO), Svetske meteoroloke 6

organizacije (World Meteorological Organization - WMO), Programa Ujedinjenih nacija za ivotnu sredinu (United Nations Environment Programme - UNEP) i Meunarodne komisije za nejonizujue zraenje (International Commission on Non-Ionizing Radiation - ICNIRP). UV indeks je jedinica mere UV nivoa, relevantna delovanjima na ljudsku kou. 2.3.1. Izraunavanje UV indeksa Za izraunavanje UV indeksa je potrebno poznavati spektar UV zraenja (F). Spektar dejstva UV zraenja opisuje relativno dejstvo UV zraenja na pojedinim talasnim duinama u proizvodnji odreenog biolokog odgovora, B normalizovani bioloki aktivan spektar (B) i talasnu duinu (). Kada se primeni formula: UVbio = BFd dobilja se stvarno bioloki efektivno UV zraenje (UVbio). To bioloki efektivno UV zraenje izraeno u W/m2 se pomnoi sa faktorom 40 kako bi se dobila brojana vrednost koja predstavlja UV indeks. UVI = UVbio * 40. 2.3.2. Podela inteziteta UV zraenja prema vrednosti UV indeksa Nivo zraenja moe biti: Minimalan UV indekx 0, 1, 2. Minimalna opasnost od UV zraenja, moe se ostati na suncu vie od jednog sata a da se ne dobiju opekotine. Nizak 3, 4. Mala opasnost od UV zraenja, preporuuje se korienje eira sa irokim obodom, naoare za sunce i zatitne kreme, osetljiva populacija mora na sebi imati i odeu dugih rukava, jer ve kroz dvadesetak minuta mogu da zadobiju opekotine. Srednji (visok) UV indeks 5, 6. Predstavlja znaajnu opasnost od UV zraenja, preporuuje se upotreba naoara za sunce, eira sa irokim obodom, zatitne kreme i odea sa dugim rukavima, ne preporuuje se izlaganje suncu u vremenu od 10,00h do 16,00h. Visok (vrlo visok) UV indeks 7, 8, 9. Predstavlja visoku opasnost od UV zraenja, smanjiti boravak na suncu ako je to mogue, obavezno nositi eir sa irokim obodom, naoare za sunce, zatitnu kremu i odeu dugih rukava, neophodno potraiti hladovinu. Vrlo visok (ekstremno visok) UV indeks 10 i vie. Predstavlja vrlo veliku opasnost od UV zraenja, maksimalno smanjiti boravak na otvorenom sredinom dana, preporuuju se zatitne kreme, eiri sa irokim obodom, naoare za sunce, odea dugih rukava gustog tkanja i obavezno izbegavanje boravka na direktnom suncu, jer u suprotnom mogu da zadobiju opekotine za manje od 5 minuta.

7

Slika 4. Vrednosti UV indeksa prema Environmental Protection Agency

15.12.2009.

Slika 5. Prognoza UV zraenja za 16.12.2009.

3. DEJSTVO ULTRAVLJUBIASTOG ZRAENJA NA OVEKA

8

Ultraljubiasto zraenje emitovano sa Sunca nakon prolaska kroz atmosferski omota dospeva do ivog sveta na Zemlji. Najvei deo spektra ini UV-A zraenje oko 98%, samo 2% ini UV-B dok UV-C praktino ni ne dospeva do Zemljine povrine.

Slika 5. Prolaz UV zraka kroz atmosferu

Zraenje najkraih talasnih duina koje pripadaju UV-C delu spektra izaziva smrt elija. Sve komponente elije i nukleinske kiseline apsorbuju UV-C zraenje to uzrokuje naruavanje genetskih kodova. Zraenje ovih talasnih duina ima dovoljnu energiju da pobudi najjae vezane elektrone, najblie jezgru to uzrokuje veoma brzu degradaciju. UV-C zraenje je zraenje najvee energije iz UV spektra, ali ne dospeva do povrine Zemlje jer najveim delom biva apsorbovano od strane ozona koji se nalazi u stratosferi. ivi organizmi su ipak izloeni UV-C zraenju jer ga emituju vetaki izvori kao to su fotokopir aparati, fototamparije, lampe koje se koriste u mikrobiolokim istraivanjima, ureaji koji se koriste u dijagnostici i u terapijske svrhe itd. Najznaajniji deo spektra UV zraenja za ivi svet na Zemlji je UV-B zraenje. Ljudski organizam ga prvenstveno oseti preko koe i oiju. U koi oveka UV-B zraenje izaziva konverziju vitamina D3, crvenila, opekotine, stvaranje slobodnih radikala, starenje koe, karcinogenezu itd. Zraenje ove frekvencije izaziva i fotokeratitis oiju, a u mnogim sluajevima je glavni uzronik katarakte. UV-A zraenje je manje energije od UV-B zraenja. Domet fotona UV-A zraenja je vei to ini ovo zraenje veoma prodornim. Ovaj deo spektra UV zraenja deluje kumulativno i posledice se ne manifestuju trenutno. S obzirom da prodire najdublje u kou, ovo zraenje moe da izazove razaranje strukture DNK, stvaranje slobodnih radikala, unitavanje eliske membrane, pojavu fotodermatoza i fotosenzibilizaciju egzogenih i endogenih supstanci koje ulaze u sastav koe. UV-A zraenje pojaava efekte UV-B zraenja, izaziva starenje i hronina oteenja koe i oiju, naruava rad imunolokog sistema organizma, a smatra se da je jedan od glavnih uzronika pojave melanoma. Posledice delovanja UV zraenja koje osete ivi organizmi zavise od frekvencije i intenziteta zraenja, vremena izlaganja zraenju, kao i od imunolokog sistema samog organizma. 3.1. Dejstvo UV zraenja na oi

9

Kod organa vida ronjaa i soivo u velikoj meri apsorbuju prirodnu i vetaku UV radijaciju. Pri tome ronjaa upija zrake talasne duine do 300 nm, a soivo talase od 295 do 400 nm. Prednje-komorna tenost je praktino prolazna za UV zraenje i ne titi soivo. Ronjaa je relativno otporna na UV zraenje i u prirodnim uslovima ne strada. Izuzetak predstavlja "sneno slepilo" (ophthalmia nivea), koje naroito nastaje u planinama sa veitim snegom gde je nivo Suneve radijacije neobicno velik. Eksperimentalno je utvreno da prag traumatske doze za ronjau zavisi od talasne duine. Najopasnije je oteenje endotela ronjae zbog toga to endotelijalne elije kod oveka ne raspolau regenerativnom sposobnou (starenjem se njihov broj smanjuje). Profesionalno oteenje soiva izazvano viegodinjom akumulacijom povreda UV zracima kod lica koja se svakodnevno izlau produenom dejstvu prirodnog ili vetakog zraenja (mornari, zemljoradnici, radnici koji rade na planinma) nije teko spreiti noenjem naoara za sunce, koje upijaju ili odbijaju UV zrake. 3.2. Dejstvo UV zraenja na kou Najvie efekata na kou ljudskog organizma izaziva UV zraenje koje ine talasne duine opsega = 290-400 nm. Od celokupnog UV spektra UV-B deo spektra (=290-320nm) najintenzivnije deluje na kou putem velikog broja razliitih fotohemijskih i fotobiolokih efekata koji mogu biti kako pozitivni tako i negativni. Na primer, zraenje odreene talasne duine izaziva stvaranje vitamina D3 u koi, ali zraenje istih talasnih duina moe izazvati i proces mutacije, starenja koe itd.

Slika 4. Zraenje kroz slojeve koe

Od ukupnog Sunevog zraenja koje dospeva na kou najveu prodornost ima infracrveno (IR) i vidljivo (VIS) zraenje, koje prodire i do potkonih tkiva. Na sreu, ovo zraenje nema dovoljnu energiju da izazove efekte koji negativno utiu na kou i organizam. UV-A zraenje prodire do dermisa, dok se UV-B zraenje zadrava samo u povrinskom sloju koe. U ovekovoj koi se najvei deo zraenja apsorbuje u epidermisu, tj. u povrinskom sloju koe. Strukturu unutranjih delova epidermisa, kao i dermisa, ine ive elije. Zatitni slojevi nalaze se u povrinskim delovima koe da zraenje ne bi dospelo do elija 10

unutranjih slojeva i na taj nain izazvalo nepoeljne efekte. Tako da oteenje koje je prouzrokovano UV zraenjem zavisi ne samo od energije zraenja, nego i od propustljivosti epiderma. Dejstvo na kou sastoji se u pojavi eritema (crvenilo koe) i edema (otok na koi), posle nekoliko sati od zraenja. Izvesno vreme nakon poetne upale koe ili pojave eritema, poveava se koliina konog pigmenta ili melanina, koji slui kao zatitini sloj protiv UV zraenja. Koa tada potamni. Osetljivost koe na Sunce zavisi od njene pigmentacije, tj. od koliine melanina u epidermu. Ta osetljivost se naziva fotobioloki tip koe, postoji ukupno 6 fotobiolokih tipova koe, koji su odreeni konvencijom 1975. godine. Podela je izvrena prema nainu i brzini reakcije na Sunevo zraenje: Tip I , keltski tip koe: lako gori, nikada ne tamni. Svetle oi, beo ten sa pegama. Naee zastupljen u Kanadi i na krajnjem severu Evrope Tip II, germanski tip koe: lako gori, vrlo malo tamni. Oi plave, smee ili boje lenika, kosa ria ili svetla, a ten svetao. Tip III, srednjoevropski, kavkaski tip koe: umereno gori, postepeno i ravnomerno tamni, ne mnogo. Ten je srednje svetao. Tip IV, mediteranski, mongolski, orijentalni ili hispano tip koe: minimalno gori i uvek dobro tamni do srednje tamne nijanse. Koa je svetla ili umereno tamna, oi i kosa su tamnosmee boje. Tip V, hispano, indijanski (Ameriki i istoni Indijanci) tip koe: retko gori, dobro tamni do tamnobraon nijanse. Neosunana koa je vrlo tamna. Tip VI, crni (afriki i ameriki crnci, austrlijski i junoindijski Aboridini): koa nikad ne gori, ima veliku koliinu pigmenta , potpuno je crna i bez sunanja. Na naem podneblju fotobioloki tip koe je uglavnom izmedu 3 i 4. Za nastanak Sunevih opekotina presudna je dilatacija krvnih sudova koji se nalaze upravo ispod tog povrinskog sloja i ta dilatacija se manifestuje kao crvenilo koe ili eritem.

Slika 5. Vreme potrebno za pojavu crvenila kod etiri tipa koe u zavisnosti od vrednosti UV Indeksa

Kao pozitivan efekat delovanja UV zraenja na kou moe se navesti konverzija provitamina 7-dehidroholesterola u vitamin D3. Aktiviranje zatitnih mehanizama koe 11

(zadebljanje epidermisa, proces melanogeneze u kojem nastaje tamni pigment melanin itd.) takoe predstavlja pozitivan efekat.Tabela 1. Pozitivni i negativni efekti na koi izazvani dejstvom UV zraenja

EFEKTI POZITIVNI Melanogeneza Sinteza vitamina D3 NEGATIVNI Opekotine Oteenje DNK Rak koe Fotostarenje Oteenje imunolkog sistema Fotosenzibilizacije Fotodermatoze

UV-B 290-320 nm ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++

UV-A UV-A-1 320-340 nm + + + + + + + + UV-A-2 340-400 nm + ++ ++

4. ZATITA OD ULTRALJUBIASTOG ZRAENJA Ultraljubiasto zraenje moe da ima veoma tetno dejstvo na ljudski organizam bilo da potie od vetakih izvora ili od Sunca. Ljudi esto svojom voljom izlau organizam UV zraenju, putem sunanja na plaama ili u solarijumima i na taj nain svesno ili nesvesno uzrokuju tetne efekte u organizmu. Najbolji nain zatite od negativnog uticaja UV zraenja koje potie od vetakih izvora je izbegavanje izlaganja tom zraenju ili korienje uputstva o zatiti od zraenja. U solarijumima, na primer, osobe koje se izlau zraenju nikada nisu u potpunosti sigurne u ispravnost ureaja pa je najbolji nain zatite ne izlaganje UV zraenju na ovaj nain. Za one osobe koje se profesionalno izlau UV zraenju iz vetakih izvora veoma je bitno da se pridravaju uputstva za zatitu u radu. Sunce je prirodan izvor UV zraenja i kompletna ljudska polpulacija izlae se neminovno ovoj vrsti zraenja. Iz tog razloga potrebno je da javnost na pravilan nain bude obavetena o svim osobinama UV zraenja, moguim negativnim posledicama kao i o merama zatite od strane vladinih i nevladinih organizacija. Informacije koje se distribuiraju u javnost moraju da sadre validne i pouzdane podatke o intenzitetu UV zraenja, koji su izmereni u centrima za monitoring UV zraenja. Obavetavanje javnosti o intenzitetu UV zraenja i o merama zatite koje bi trebalo preduzeti ostvaruje se preko medija, u saradnji sa centrima za monitoring UV zraenja i u skladu sa preporukama zdravstvenih organizacija. Kada je javnost dovoljno edukovana i obavetena o negativnim uticajima UV zraenja i merama zatite, osobe lino odluuju o tome da li i na koji nain e izlagati svoj organizam UV zraenju i da li e primeniti zatitne mere. Organi koji se najvie izlau i kod kojih su efekti UV zraenja od medicinske vanosti su koa i oi. Lice, vrat i ruke su najvie vremena i najee izloeni UV zraenju, pa je na ovim delovim ljudskog tela najvea verovantoa pojavljivanja ne-melanomskog tipa raka koe. Posledice negativnog delovanja UV zraka mogu biti akutnog ili hroninog tipa. Crvenilo koe i sneno slepilo su akutna oboljenja iji je uzrok UV zraenje. Kao primer hroninih efekata negativnog 12

utiacaja UV zraenja moe se navesti svako oboljenje uzrokovano slabljenjem imunolokog sistema organizma. Korienjem naoara sa zatitnim filtrima zatita oiju od tetnih uticaja UV zraenja je najefikasnija. Stakla zatitnih naoara treba da sadre apsorbere vidljivog i ultraljubiastog dela spektra. U pojedinim situacijama oi su, pored direktnog UV zraenja koje potie od Sunca, izloene i difuznom zraenju koje je reflektovano sa okolnih povrina kao to je na primer sneg. U takvim sluajevima poeljno je koristiti naoare koje imaju zatitu i sa strane. Koa se odeom najbolje titi od UV zraenja. Na delove koe koji se ne mogu pokriti odeom primenjuju se preparati za zatitu od Sunevog zraenja. U sastavu ovih preparata nalaze se fiziki ili hemijski filtri koji imaju sposobnost apsorpcije UV zraenja u oblasti talasnih duina iz UV-B i UV-A dela spektra. 4.1. Preparati za zatitu koe od UV zraenja Utvreno je da prekomerno izlaganje UV zraenju uzrokuje tetne efekte na koi od kojih su najdrastinija maligna obojenja. ovek mnogo vremena provodi na otvorenom (boravak u prirodi, razliite profesije i sportovi na otvorenom itd.) pri emu u velikoj meri biva izloen UV zraenju. Zbog toga je bilo neophodno pronalaenje preparata koji bi u dovoljnoj meri zatitili ljudski organizam, prvenstveno kou od tetnog uticaja UV zraenja. Poslednjih decenija upravo iz ovih razloga farmaceutska i kozmetka industrija vrlo intenzivno razvijaju preparate koji bi omoguili najefikasniju zatitu od UV zraenja. Postoje dve vrste zatitnih preparata: unutranji i spoljanji (inside-outside protection,engl.). Oralna sredstva zatite od UV zraenja su preparati koji deluju na organizam iznutra. Iako je ovo najjednostavniji nain zatite od ulatravioletnog zraenja, ovi preparati nisu pokazali zadovoljavajue zatitne efekte. Meutim, iako preparati ovog tipa nisu dovoljni poeljno ih je koristiti kao dodatnu ili preventivnu zatitu. U tu svrhu koriste se preparati na bazi kombinacija vitamina E, vitamina C, minerala kao to su Se, Zn, Cu, Fe, -karoten i drugi. Preparati za zatitu od UV zraenja koji imaju spoljanje dejstvo predstavljaju sloene kozmetike proizvode koji imaju ulogu zatitnog mehanizma. Istovremeno ovi preparati sadre supstance koje neguju, hrane i odravaju kou vlanom i kvalitetnom. to se tie izrade preparata za zatitu koe od Sunevog zraenja potrebno je ispuniti odreene zahteve: irok spektar zatite minimalan iritacioni potencijal (minimalne koliine konzervanasa, parfema, antioksidanasa itd. u sastavu preparata) da sadri komponente koje vlae, hrane i neguju kou netoksinost mogunost brzog i lakog nanoenja na kou vodootpornost, substativnost sa koom i fotostabilnost neisparljiv i da ne boji odeu odgovarajua cena na tritu kako bi bio dostupan to veem broju ljudi. Osnovna osobina preparata za zatitu od Sunca je zatitni faktor (Sun Protection Factor, SPF, engl.). SPF se definie kao broj koji pokazuje koliko puta due ovek moe biti izloen dejstvu UV zraenja uz primenu zatitnog preparata nego bez njega, a da pri tome ne doe do pojave prvog vidljivog crvenila na koi. Zatitni faktor predstvalja odnos 13

vrednosti minimalne eritemske doze (MED) za zatienu i nezatienu kou. Jedan MED ili MID (minimalna iritirajuca doza) je jedinica za bioloki efekat UV-izloenosti. Osvetljenost suncem sa takvim intenzitetom i trajanjem koja uslovljava pojavu samo primetnog crvenila koe odgovara dozi od 1 MED. Postoji veza izmeu UV zraenja primljenog preko koe za mnogo godina i rizika da se razvije rak koe. Ogranienost UV izloenosti, to je primljen MED, je zbog toga neophodna. Na to se mora obratiti panja, posebno za vreme odmora i raspusta. 4.1.1. ema za ocenu UV izloenosti A) Polazno vreme UV doza veoma varira zavisno od godinjeg doba i dela dana. Polazno vreme pokazuje (kada je vedro) posle kojeg vremena (u minutama) je horizontalna povrina koe primila 1 MED. Ovo moe biti na primer na licu osobe, koja lei na suncu. Vrednosti su date za najeu kou tipa II. Dakle, u periodu izmeu 10 i 15 sati, za svaki mesec je data vrednost u minutama posle koje se javlja crvenilo koe tipa II.Tabela 2. Javljanje crvenila koe Vreme dana (sati) April Maj Juni Juli Avgust Septembar Oktobar 10 60 70 50 50 70 11 45 45 30 35 45 65 90 12 40 35 25 25 35 45 70 13 40 30 20 25 30 40 70 14 45 30 20 25 30 45 90 15 35 25 25 35

B) Vrednost tipa koe Razliite osetljivosti razliitih tipova koe se moraju uzeti u obzir. Polazno vreme dato u tabeli 4. ponmoi se sa vrednosti tipa koe: A x B. Tip koze I B = 0,8 Tip koze II B = 1,0 Tip koze III B = 1,5 Tip koze IV B = 2,0 Primer: ako je u pitanju koa tipa I, onda u julu mesecu u doba dana oko 12 sati, nakon 25x0.8=20 minuta provedenih na suncu, pojavie se crvenilo na koi. Ako je u pitanju koa tipa IV, onda je to vreme 25x2.0=50 minuta C) Faktor produetka Za vreme razliitih aktivnosti povrina (lice) je manje izloena nego to daje AxB, a vreme za dostizanje 1 MED postaje due. Zbog toga se mnoi AxB sa faktorom produetka C koji 14

zavisi od vrste aktivnosti. AxBxC je vreme za dostizanje 1 MED bez zatitnog sredstva od sunca. Bazen: More: Tenis: Golf: etnja Jedrenje: Rad u bati: C=4 C=2 C=4 C=4 C=3 C=3 C=6

D) Faktor zatite od sunca

Ako se zatitna sredstva koriena, mnoi se sa faktorom zatite od sunca D koji je naznaen na preparatu koji koristite, AxBxCxD daje vreme za primanje 1 MED pri korienju zatitnog sredstva. Primer Juni, podne, etnja, vedro nebo, osoba sa tipom koe III: Polazno vreme A: A = 20 minuta Vrednost tipa koze B: B = 1,5 Faktor produetka C: C = 3 Vreme za 1 MED bez zatitnog sredstva (preparata tj. kreme): AxBxC = 20x1,5x3 = 90 minuta Upotreba zatitnog sredstva sa faktorom zatite D = 4: AxBxCxD = 20x1,5x3x4 = 360 minuta, ili 6 sati. Vrednost zatitnog faktora naznaena je na ambalai preparata. Pored vrednosti zatitnog faktora na ambalai je naznaen i deo spektra UV zraenja na koji se SPF odnosi. SPF na svim preparatima predstavlja faktor zatite od UV-B zraenja, a kod onih koji sadre i UVA filter na ambalai je naznaeno zvezdicom ili nekim drugim oznakama. esto se koristi i termin irok spektar zatite (broad band protection, engl.) kada preparat sadri i UV-B i UV-A filter. 4.1.2. Zatitni filtri kao osnovne komponente preparata za zatitu od Sunca Osnovne komponente koje ulaze u sastav preparata za zatitu od UV zraenja su zatitni filtri koji imaju sposobnost apsorpcije, refleksije ili rasejanja zraka iz UV dela spektra. Interakcija estica zatitnih filtera sa UV zraenjem koje dospeva na povrinu koe prikazana je na Slici 6. Schwartz i Peck su 1947. godine prvi objavili da preparati koji sadre supstance kao to je pigment u obliku tenosti, krema ili pudera, imaju sposobnost da spree ili potpuno uklone tetno delovanje UV zraenja . Istovremeno, ove supstance tite kou od opekotina i nastanka tamnog tena. Kao najefikasniji pigmenti koji ulaze u sastav zatitnih preparata pokazali su se ZnO, TiO2 i kalamin. Kao to je ve pomenuto, visoke koncentracije pigmenata izazivaju efekat make up-a (bojenje koe) pa su dugo vremena ove supstance nisu koristile u preparatima. Prvi preparat sa mikroniziranim esticama TiO2 koje su imale sposobnost rasejavanja i refleksije zraenja odreenih talasnih duina pojavio se na tritu 1988. godine.

15

Slika 6. Dejstvo supstanci za zatitu od UV zraenja

4.2. Preporuke Osobe koje su utvrdile da imaju specijalan faktor rizika moraju izbegavati izlaganje sunevom zraenju ako je to mogue Deca mlaa od 14 godina moraju biti specijalno zastiena zbog rizika od melanoma Vasa koa je vae UV-upozoravajue sredstvo. Ne smete nikad ostajati na suncu toliko dugo da vam koa pokazuje crvenilo, koje dolazi nakon samo 8 asova posle osunavanja (ujutru). Imajte na umu: u sred leta, pod direktnim osunavanjem, ovo se moe desiti gotovo posle 20 minuta Zbog toga nosite odeu koja titi vasu kou (majice, seir za sunce) kada radite na suncu (posao, sport, itd.). Ne zaboravite naoare za sunce. Koristite zatitu od sunca sa odgovarajuim zatitnim faktorom Vase ponaanje za vreme odmaranja i raspusta moe posebno dovesti do UV opekotina Prvi put se sunati polako i zatieno zavisno od doba, u prolee/rano leto (koa je najee jo bleda) Kad je vrelo sunano vreme kupanja ne izlagati se jarkom suncu u satima izmeu 11 i 16 asova Kad posle sunanja idete na plivanje ponovo nanesite zatitnu kremu (voda reflektuje suneve zrake, vee UV-dejstvo) Konsultujte smesta vaeg lekara ako primetite promene na koi Ne biste smeli da imate vie od 30 do 50 sunanja ( da vam koa ne pocrveni) sto iznosi 30 do 50 MED godinje. I u kasnu jesen i u kasnu zimu na planinama nanositi kremu sa visokim zatitnim faktorom. Refleksija snega pojaava UV-efekat i kad je nebo oblano Obratite panju na faktor zatite ispisan na kremi. Mnoge Evropske Zemlje daju faktore zatite do maksimalno 20, dok Ameriki i neki drugi proizvoai imaju faktor zatite SPF (sun protecting factor) koji ne odgovara Evropskoj normi i ide do 50. Na faktor od 15 do 20 tamo odgovara od prilike faktoru 40 do 50. Dakle, ako kupite Ameriku kremu sa faktorom 20, to Vam je kao Evropska sa faktorom 8.

16

5. ZAKLJUAK Pojaana izloenost Zemljine povrine UV zraenju zbog oteenja ozonskog omotaa, moe promeniti kruenje gasova, posebno ugljen-dioksida, to moe pojaati globalno zagrevanje. Pojaano UV zraenje moe smanjiti proizvodnju hranljivih materija u kopnenim biljkama i u morskim fitoplanktonima kroz smanjenje koliine ugljen-dioksida koju oni apsorbuju iz atmosfere. Izloenost UV zraenju moe umanjiti otpornost ljudi i ivotinja. Pojaano UV zraenje moe dovesti do promene prirodne ravnotee izmeu biljaka, ivotinja koje ih jedu i biljnih tetoina. Morska iva bia takoe igraju vanu ulogu u regulisanju globalne klime, jer fitoplanktoni upijaju velike koliine ugljen-dioksida. Smanjenje proizvodnje fitoplanktona moe ostaviti jo veu koliinu ugljen-dioksida u atmosferi, to bi doprinelo globalnom zagrevanju. Temelj itavog ivota na Zemlji je Sunce. Ono nam daje ivot, toplinu i energiju. Ali Sunce takoe ima mo unitavanja pomou svojih nevidljivih ultraljubiastih zraka. Ono to nas titi od tog zraenja je naa atmosfera, a mali deo toga je ozon, tanko rasporeen po stratosferi, za koga se moramo zaloiti i tititi ga. Negativni uinci UV zraenja na zdravlje ljudi mogli bi se eliminisati profesionalnom saveu javnosti utemeljenoj na pravodobnim informacijama o UV indeksu. U svakom sluaju, pred svima nama je izazov za poveanom kontrolom izloenosti UV zraenju i preduzimanju zatitnih mera.

17

LITERATURA 1. http://smotuljak.wordpress.com , 16.12.2009. 2. http://www.uvzracenje.com , 16.12.2009. 3. http://www.yu-fitness.com/ , 16.12.2009. 4. http://sr.wikipedia.org, 16.12.2009. 5. http://www.serbianmeteo.com/site/, 16.12.2009. 6. http://www.zdraviilepi.com/default.aspx , 16.12.2009. 7. http://www.serbianmeteo.com/site/index.php , 16.12.2009.

18

SADRAJ 1. UVOD...............................................................................................................................................2 2. UV ZRAENJE...............................................................................................................................2 2.1. Sunce kao izvor UV zraenja....................................................................................................2 2.2. Pojam UV zraenja....................................................................................................................3 2.2.1. Podela UV zraka...................................................................................................4 2.2.2. Intenzitet UV zraenja..........................................................................................5 2.3. UV indeks .................................................................................................................................6 2.3.1. Izraunavanje UV indeksa ...................................................................................7 2.3.2. Podela inteziteta UV zraenja prema vrednosti UV indeksa................................7 3. DEJSTVO ULTRAVLJUBIASTOG ZRAENJA NA OVEKA ..............................................8 3.1. Dejstvo UV zraenja na oi.......................................................................................................9 3.2. Dejstvo UV zraenja na kou..................................................................................................10 4. ZATITA OD ULTRALJUBIASTOG ZRAENJA..................................................................12 4.1. Preparati za zatitu koe od UV zraenja ...............................................................................13 4.1.1. ema za ocenu UV izloenosti...........................................................................14 4.1.2. Zatitni filtri kao osnovne komponente preparata za zatitu od Sunca .............15 5. ZAKLJUAK.................................................................................................................................17 LITERATURA...................................................................................................................................18

19