Sluneční záření a lidský organismus aneb „kam nechodí slunce, tam chodí lékař“

Souhrn

Přehledový článek předkládá základní informace o slunečním záření a jeho vlivu na lidský organismus. Pozornost je věnována pozitivnímu i negativnímu vlivu slunečního záření na kůži, vztahu slunečního záření a vitaminu D, imunitního systému. Diskutovány jsou dosud ne zcela vyjasněné aspekty vztahu slunečního záření a onkologických onemocnění – rizika kožních nádorů na jedné straně a pozitivního vlivu zprostředkovaného vyšší hladinou vitaminu D na výskyt a průběh nádorů prostaty, ovaria, prsu, tračníku a pankreatu. V závěru článku jsou shrnuta základní pravidla pro bezpečnou expozici slunečnímu záření.

Klíčová slova:
sluneční záření – vitamin D – kůže – nádor

Sluneční záření

Sluneční energie (sluneční záření, solární radiace) představuje drtivou většinu energie, která se na Zemi nachází a využívá. Vzniká jadernými přeměnami v nitru Slunce. Vzhledem k tomu, že vyčerpání zásob vodíku na Slunci je očekáváno až v řádu miliard let, je tento zdroj energie označován jako obnovitelný.

Sluneční energie je energií elektromagnetického záření. Spektrum slunečního záření lze rozdělit na:

• záření ultrafialové (vlnová délka pod 400 nm)
• záření viditelné (vlnová délka 400 až 750 nm)
• záření infračervené (vlnová délka přes 750 nm).

Viditelné záření tvoří asi 45 % dopadajícího záření, přičemž jeho podíl je vyšší při zatažené obloze a může dosáhnoutaž 60 %⁽¹⁾.

Záření ultrafialové. Záření UVA o vlnové délce 320–400  nm tvoří 95 % UV záření dopadajícího na zemský povrch. Dostává se hlouběji do kůže – asi 40 % proniká do koria a do podkožního vaziva, kde způsobuje elastoidní degeneraci jako podklad předčasného stárnutí kůže. UVA záření se podílí na vzniku volných kyslíkových radikálů.

Záření UVB o vlnové délce 290–320 nm je z 60 % pohlcováno ozónovou vrstvou atmosféry a tvoří 5 % UV záření dopadajícího na zemský povrch. Při dopadu na kůži zasahuje asi 10  % v horní části koria. Narušením DNA kožních buněk může způsobit rozvoj kožní malignity.

Záření UVC o vlnové délce 100–290 nm je doposud zcela pohlcováno atmosférou, při dopadu na zemský povrch je předpokládán negativní vliv na živé organismy.

Viditelné světlo má vlnovou délku 400–750 nm a doposud nejsou známy žádné jeho škodlivé účinky. Naopak působí na lidský organizmus příznivě, a to zejména na stav psychiky. Jeho nedostatek v období zkracování délky dne na podzim vyvolává sezónní deprese⁽²⁾.

Infračervené paprsky mají vlnovou délku nad 750 nm a vnímáme je jako teplo slunečního záření⁽¹⁾.

Účinky slunečního záření na lidský organismus, jejich pozitivní i negativní aspekty, jsou dlouhodobě diskutovány. Některé z nich jsou snadno pozorovatelné a zjevně pozitivních účinků, jako je prohřátí, zlepšení nálady a celková aktivizace. Sluneční záření dále ovlivňuje kůži s jejími adnexy, pohybový systém, imunitní systém včetně imunity protinádorové a autoimunitních chorob, psychiku člověka a další oblasti, zde už však je možno nalézt efekty pozitivní i negativní.

Kůže a sluneční záření

Při běžné expozici kůže slunečnímu záření dochází v první fázi vlivem infračerveného záření k tzv. okamžitému zarudnutí, které ve stínu rychle mizí. U osob s vyšším obsahem kožního pigmentu dochází již po této dávce k jeho oxidaci a k postupnému hnědnutí kůže. Při vyšší dávce slunečního záření se objevuje za 2–8 hodin pozdní erytém a ten již signalizuje, že byla překročena tzv. minimální erytémová dávka. Pozdní erytém přetrvává 12–24 hodin a představuje jednoduchou zánětlivou reakci kůže. Při dalším zvýšení expozice slunečnímu záření již hrozí její spálení. Počet spálení v mladším věku se ukazuje jako významný rizikový faktor vzniku kožních malignit.

Sluneční alergie. Polymorfní světelná erupce se může objevit po intenzivnějším oslunění buď poprvé na jaře, nebo při změně zeměpisné šířky směrem k rovníku. Obvykle se vyskytuje na místech trvale vystavených slunečnímu záření (dekolt, ruce, lýtka). První příznaky jako svědění, kopřivka nebo puchýřky, vznikají obvykle 24–96 hodin po oslunění.

Acne aestivalis (Mallorca acne) je alergická reakce kůže na kombinaci UV záření a kosmetických přípravků.

Fotoalergické a fototoxické reakce – příčinou je vzájemná interakce slunečního záření a látek, které běžně nejsou dráždivé, ale pod vlivem UV záření se mohou změnit v alergeny. Patří mezi ně parfémy, některé systémově podávané medikamenty jako některá antibiotika, antihypertenziva, antidiabetika, kontraceptiva, či léky používané zevně jako nesteroidní antirevmatika nebo rostlinné výtažky.

Sluneční záření a vitamin D

Expozicí nechráněné kůže slunečnímu záření je zajištěna dodávka 80–90 % aktivního vitaminu D lidskému organizmu. Vlivem ozáření vzniká v kůži cholekalciferol, hydroxylovaný následně v játrech a ledvinách na aktivní 1,25-dihydroxycholekalciferol. Pouze zbývajících 10–20  % dodávky vitaminu D pochází ze stravy. Způsob života současné populace s převahou pobytu pod střechou vytváří podmínky pro vznik dlouhodobého deficitu vitaminu D již od let povinné školní docházky⁽³⁾. Právě nedostatek slunečního záření je pravděpodobně příčinou, že česká populace se nachází svou průměrnou hodnotou hladiny vitaminu D na pomezí 30–40 nmol/l při normálním rozmezí 50–200 mmol/l, tedy téměř polovina populace nenaplňuje hladinu nutnou ke kvalitní remodelaci kosti a jak se postupně ukazuje, i k normálnímu fungování řady dalších systémů. Podobná situace je také v ostatních zemích mírného pásu^{(4 ,5)}.

Zeměpisná šířka severně od 42° s. š. znamená nedostatečnou intenzitu záření pro syntézu vitaminu D v období od listopadu do února, v severnějších pásmech činí interval nedostatečné expozice až 6 měsíců v roce. Zatažená obloha snižuje intenzitu záření o 50 %. Použití krémů s hodnotou ochranného faktoru nad 8 blokuje efektivně UVB složku slunečního záření. Dostatečnou dodávku vitaminu D by měla v zemích mírného pásu zajistit expozice 10 % nechráněného kožního povrchu 2x týdně po dobu 20 minut, mezi 10. a 15. hodinou denní^{(6, 3)}.

Sluneční záření a imunitní systém

Při odhalování souvislostí slunečního záření a fungování imunitního systému jsou v poslední době diskutovány tzv. antimikrobiální proteiny. Jsou to proteiny o malé molekulové hmotnosti, vyskytují se v kůži a jejich původním úkolem bylo chránit povrch těla proti pronikání infekce. Jejich množství i aktivita se zvyšují expozicí kůže slunečnímu záření. Pokud jsou aktivovány, stávají se součástí prozánětlivých systémů v pozitivním, tedy obranném slova smyslu. Jejich aberantní aktivace je naopak jedním z možných mechanismů manifestace či zhoršení vyvolaných slunečním zářením u chorob jako je například systémový lupus erytematodes⁽⁷⁾.

Sluneční záření a nádorová onemocnění

Složka UVB slunečního záření působí prokazatelně poškození DNA v kožních buňkách a lidských lymfocytech s prodlužující se délkou expozice, na druhé straně existují důkazy pro zlepšení autoreparačních schopnosti DNA a snížení nukleárního indexu dělení (NDI – nuclear division index) jako ukazatele mitogenní aktivity vlivem vitaminu D aktivovaného slunečním zářením ⁽⁸⁾. Čím vyšší hladina vitaminu D je, tím menší poškození UVB záření v buňce působí. Další vlivy na nádorovou tkáň přisuzované vitaminu D jsou zpomalení růstu nádorové buňky, podpora jejího vyzrávání, indukce apoptózy a inhibice angiogeneze⁽⁹⁾.

Příznivý vliv dostatečné hladiny vitaminu D na průběh již existujících nádorových onemocnění ve smyslu snížení mortality je také opakovaně prokazován, a to nejvíce u karcinomu prostaty, ovaria, prsu, tračníku a pankreatu ^(10,11), i když není ještě zcela vyjasněna role slunečního záření jako celku a role vitaminu D tímto zářením aktivovaného⁽¹²⁾.

Závěry

1. Sluneční záření je hlavním zdrojem vitaminu D pro lidský organizmus a má řadu dalších příznivých vlivů.
2. Současný styl života vede k epidemiologicky závažnému výskytu hypovitaminózy vitaminu D.
3. Dlouhodobý nedostatek vitaminu D je závažným faktorem negativně ovlivňujícím vznik a průběh řady chorob.
4. Expozice kůže slunečnímu záření v intenzitě nedosahující vzniku pozdního erytému a spálení nevede ke zvýšenému výskytu kožní malignit.
5. Je vhodné motivovat populaci všech věkových skupin k pravidelnému pobytu venku, při pobytu na přímém slunci přesahujícím 30 minut chránit kůži opalovacím krémem s příslušným ochranným faktorem v závislosti na fototypu kůže.
6. Adekvátní aktivaci vitaminu D zajišťuje expozice 10 % nechráněného povrchu těla 2x týdně, po dobu 20–30 minut, v období mezi 10. a 15. hodinou denní.

prof. MUDr. Hana Matějovská Kubešová, CSc.

Klinika interní, geriatrie a praktického lékařství LF MU a FN Brno

prof. MUDr. Hana Matějovská Kubešová, CSc.

e-mail: hkubes@med.muni.cz

Vysokoškolské vzdělání ukončila v roce 1982 na Lékařské fakultě Masarykovy univerzity v Brně, na téže fakultě absolvovala doktorské studium 1993, habilitační řízení 1997 i profesorské řízení 2003. Od roku 1999 je přednostkou Kliniky interní, geriatrie a praktického lékařství LF MU a FN Brno. V roce 2011 byla zvolena předsedkyní České gerontologické a geriatrické společnosti ČLS JEP.