Защита от солнца: эффективность УФ-фильтров

Защита от солнца: эффективность УФ-фильтров

Dr. Hans Lautenschläger

Опубликовано в Kosmetische Praxis 2010 (2), 10-13

Всякий раз, когда кожа подвергается воздействию яркого солнечного света, естественные защитные механизмы кожи больше не могут быть достаточными. Чтобы защитить кожу от негативного воздействия УФ-излучения необходимы солнцезащитные кремы. Как работают УФ-фильтры в солнцезащитных кремах и насколько эффективны они на самом деле?


Первым организмам на нашей земле в защите от УФ-излучения солнца помогали компоненты нуклеиновые кислоты (ДНК). Кроме того, меланин в коже и наши волосы, являются наиболее важной естественной защитой от УФ-излучения. Солнцезащитные кремы – дополнение к этой естественной защите.

Если рассматривать солнечную энергию в целом, ультрафиолетовое излучение (УФ) составляет в ней примерно 5%. С точки зрения типа энергии, здесь мы имеем дело с особо мощной энергией, которая способна разрушать химические связи в органических веществах. Как следствие, формируются продукты разложения и свободные радикалы, которые, среди прочего, приводят к преждевременному старению кожи. Благодаря наследственным механизмам защиты и в зависимости от индивидуального типа кожи, у каждого человека есть свой определенный промежуток времени, в течение которого он защищен от эритемы. Другими словами, это промежуток времени, в течение которого незагорелая кожа может быть на солнце без развития эритемы. Эту индивидуальную защиту можно либо оценить, либо же вычислить этот промежуток времени с помощью искусственных источников света.

Международные стандарты:

К сожалению, эта индивидуальная защита учитывает только индивидуальный фактор защиты от УФ-B-излучения, а УФ-спектр солнечного света включает следующие диапазоны длин волн с различными эффектами:

УФ-А излучение (320-400 нм) составляет около 90% УФ-излучения, проникает до дермы (кутиса), образует радикалы и повреждает коллагеновые структуры кожи, таким образом, оно ускоряет старение кожи. Под воздействием этого излучения существует лишь небольшой риск эритемы, однако, есть серьезный риск специфических форм рака кожи из-за повреждения ДНК.

УФ-B излучение (280-320 нм) составляет около 10% УФ-излучения, проникает до эпидермиса и несет ответственность за солнечные ожоги (эритема) и повышение риска развития рака кожи. С другой стороны, УФ-B излучение также стимулирует образование меланина и, таким образом, приводит к повышению индивидуальной защиты. Низкие дозы УФ-B излучения оказывают положительный эффект на укрепление здоровья, связанный с формированием витамин D3 (холекальциферол).

УФ-C излучение (100-280 нм) также присутствует в солнечном свете, но оно поглощается в верхних слоях атмосферы.

На самом деле, солнцезащитные продукты должны охватывать оба диапазона волн УФ-A и УФ-B. В настоящее время комиссия ЕС рекомендует предусматривать, что фактор защиты от УФ-A излучения, должен составлять не менее одной трети от фактор защиты от УФ-B излучения (SPF). Это означает пропорциональное увеличение фактор защиты от УФ-А излучения вместе с фактором защиты от УФ-В. С другой стороны, до сих пор популярен австралийский стандарт, согласно которому обеспечивается, и может быть маркирована, достаточная защита от УФ-A излечения, если в лабораторных условиях, соответствующий продукт позволяет проникать максимум 10% УФ-A излучения. Таким образом, австралийский стандарт не зависит от маркировки фактора защиты от УФ-B. Защита от УФ-A излучения измеряется in-vivo PPD методом (PPD – стойкие пигментные потемнения), или коррелируется in-vitro измерениями, установленными COLIPA (Европейская ассоциация косметики). Продукты, соответствующие рекомендации ЕС могут быть помечены знаком "UVA".



Маркировка критической длины волны является показателем качества и дает информацию о волновом спектре УФ-А фильтра в длинноволновом диапазоне. Критическая длина волны информирует о максимально длинной волне УФ-A поглощения 90%, интеграл поглощения от 290 до 400 нм. Комиссия ЕС рекомендует критическую длину волны, по крайней мере, 370 нм.

Как работают УФ-фильтры

Солнцезащитные фильтры могут работать по-разному. Минеральные фильтры рассеивают и отражают свет. Это также относится к косметическим пигментам, хотя они обеспечивают только низкий коэффициент защиты от солнца. Минеральные фильтры, такие как оксид цинка и диоксид титана остаются на поверхности кожи. Они являются подходящими фильтрами для маленьких детей и людей с заболеваниями кожи. В последние несколько лет, получили широкое признание минеральные фильтры в форме нано-частиц, которые в основном поглощают ультрафиолетовый свет и преобразовывают его в тепловую энергию как химические фильтры. В то время как минеральные нано-частицы не проникают в кожу, химические фильтры, состоящие из органического вещества, показывают значительный уровень проникновения, в зависимости от их структуры, что может привести к раздражению кожи или аллергическим реакциям. По этой причине для маленьких детей рекомендуются именно минеральные фильтры.

Интересен вопрос фактической эффективности различных фильтров: Если молекула фильтр поглощает энергию УФ-света в виде фотонов она переходит в возбужденное состояние. Это возбужденное состояние должно быть только временным, в противном случае, существует высокая вероятность образования свободных радикалов вместо тепловой энергии. В то время как естественные фильтры меланин и ДНК трансформируют излучение в тепловую энергию с квантовой эффективностью около 100%, химические фильтры гораздо менее эффективны. Квантовая эффективность октилметоксициннамата (4-Methoxy cinnamic acid 2-ethylhexyl ester) по-прежнему составляет около 80%, тогда как квантовая эффективность других фильтров иногда составляет менее 50%. Если, на худой конец, радикалы сформируются, они, затем, должны быть обезврежены с помощью дополнительных антиоксидантов. Бензофеноны могут привести даже к фотосенсибилизации. В этом контексте следует отметить, что белки и аминокислоты НУФ (NMF) являются наиболее важными природными поглотителями радикалов. Таким образом, сохранность НУФа является важнейшей задачей также в целях защиты от солнца.

Защита от солнца также имеет свои пределы

Солнцезащитный фактор (SPF) возрастает вместе с концентрацией УФ-B фильтров в солнцезащитных кремах. Умноженный на индивидуальную защиту он устанавливает максимальное время пребывание на солнце, прежде чем появится эритема: Промежуток времени индивидуальной защиты х SPF = максимальное пребывание на солнце.

Точное определение SPF – важная проблема при разработке солнцезащитных кремов:



Поскольку мы имеем дело с дозами облучения, которые применяются за отдельные отрезки времени, солнцезащитный фактор (SPF) продукта можно измерить только экспериментально с помощью добровольцев. Это означает, что разработка солнцезащитных продуктов становится довольно дорогим мероприятием, так как концентрация фильтров, необходимых для определенного SPF не может быть точно рассчитана заранее.

Продукт с SPF-30 позволяет подвергаться двойному облучению, по сравнению с продуктом с SPF-15. Защита, которую обеспечивает продукт с SPF-15, уже составляет 93,3%, и увеличивается только на 3,4% до 96,7% в продукте с SPF-30. Заявленный процент всегда основан на эффективных дозах облучения, а не на их поглощении или передаче. Это ясно показывает, что высоких солнцезащитных факторов можно достичь только с непропорционально высоким количеством химических добавок. Не существует 100% защиты, по этой причине термин «блокатор солнца» отвергается контролирующими органами ЕС. Практически невозможно создать высокий SPF с минеральными фильтрами или натуральными косметическими продуктами. Поэтому высокий SPF следует применять только тогда, когда это жизненно необходимо.

Подходящий головной убор и соответствующая одежда являются лучшим решением в долгосрочной перспективе. Комиссия ЕС классифицирует солнцезащитные продукты следующим образом:



Упомянутый выше промежуток времени индивидуальной защиты, к сожалению, довольно непостоянная единица. Он очень сильно зависит от времени суток и сезона, географического местоположения, а также от высоты над уровнем моря. Таким образом, риск эритемы особенно высок: в полдень, в летнее время, в районе экватора и на высокогорье. Следует добавить, что существуют также местные факторы, такие как чистый воздух (загрязненный воздух поглощает ультрафиолетовый свет) и дополнительное облучение за счет отражения на берегу (вода и песок) и в горах (снег отражает до 85% излучения).Также рассеянный свет (слегка пасмурное небо, легкий туман) может быть предательским, так как рассеянное излучение идет со всех сторон.

Федеральное ведомство по радиационной защите (Bundesamt für Strahlenschutz), Германия, опубликовало в интернете руководство с УФ-индексами (УФИ) котороесообщает об излучении в различных местах по всему миру, в зависимости от соответствующего сезона. УФИ измеряется и вычисляется с помощью сложной формулы. В Германии зимой он УФИ около 0, летом максимальный около 8, в то время как на экваторе, в полдень, с самым высоким положением солнца (например, в Сингапуре, на уровне моря) индекс равен 13.

Существует следующая рекомендация: SPF должен, по крайней мере, быть в два раза выше, чем значение УФИ, а для маленьких детей, в четыре раза выше, чем УФИ. На самом деле, последнюю упомянутую рекомендацию можно рассматривать как нонсенс, так как маленькие дети совсем не должны подвергаться воздействию прямого излучения. По аналогии, это также относится к кельтскому типу кожи, в нашем климате с индивидуальной защитой от 5 до 10 минут (в сравнении со средиземноморским типом кожи от 30 до 40 минут).
Промежуток времени индивидуальной защиты, конечно, продлевается с увеличением образования меланина. В общем, все еще вполне применимо старое правило, которое гласит, что для начала нужно оставаться на солнце короткое время, а затем, постепенно, время можно увеличивать.

Дозировка и побочные эффекты

Чтобы достичь соответствующего солнцезащитного фактора, очень важно наносить на кожу достаточное количество продукта, в соответствии с рекомендацией COLIPA это 2 мг/см2 кожи. Другими словами: чтобы защитить все тело среднего взрослого человека, понадобится около 6 чайных ложек продукта, что эквивалентно приблизительно 36 граммам.

Водостойкость еще не определена. Некоторые рекомендации, на самом деле, существуют, однако, для правильного применения продукции, эти рекомендаций требуют доработки в перспективе. Можно порекомендовать следующее: внимательно посмотреть на INCI и проникающие свойства продукта. Гидрофобные формулы, включающие липидные вещества, W/O эмульсии и комбинации с олеогелем (липогелем) являются отличным условием для водостойкости. Важно также, повторное нанесение продукта после длительного пребывания в воде или спортивных мероприятий.

Что касается разработки солнцезащитных продуктов, серьезной проблемой является выше упомянутая химическая стабильность фильтров к излучению. В этом контексте очень важно сочетание с добавками, такими как эмульгаторы, консерванты и парфюмерные отдушки. Эти вещества могут привести к неустойчивости продукта и к нежелательным дерматологическим побочным эффектам, связанным как с образованием пероксидов, так и с фотосенсибилизацией. В течение некоторого времени, были обсуждения, основанные на тестах, проводимых на животных, о побочных эффектах в виде эстроген-подобных системных эффектов, вызванных эфирами коричной кислоты, однако, на практике эти эффекты не были доказаны. Естественная уроканиновая кислота тела, которая, среди прочего, является составной частью пота, и которая поглощает УФ-А излучение, запрещена для использования в солнцезащитных продуктах. Это связано с тем, что поглощение энергии излучения приводит к преобразованию из транс- в цис-уроканиновую кислоту, которая имеет иммуносупрессивный эффект.

Меры предосторожности

Не смотря на то, что солнцезащитные продукты могут защитить от рака кожи и УФ-связанного преждевременного старения кожи, они не могут предотвратить инфракрасного излучения (IR). Инфракрасный свет, который является синонимом теплового излучения, приводит к сильному тепловому стрессу кожи. Во время которого поверхностные белки в коже повреждаются и денатурируются. Кожа чрезмерно подвержена стрессу и будет стареть преждевременно, даже без УФ-воздействия. Сегодня комиссия ЕС требует соответствующих предостережений на этикетках продуктов: "Так как тепловое излучение солнца (ИК) вызывает довольно сильный стресс кожи, не оставайтесь слишком долго на солнце, даже при использовании солнцезащитного продукта. Чрезмерное пребывание на солнце является серьезным риском для здоровья. Защищайте младенцев и маленьких детей от прямых солнечных лучей".

Эффективные сопутствующие вещества ...

Помимо традиционных фильтров существуют другие, довольно интересные продукты, направленные на преодоление побочных эффектов солнечного света. Они подавляют деградацию коллагена и эластина или стимулируют их регенерацию. Смола ладана в виде нано-частиц например, ингибирует металлопротеиназы, унижающие коллаген. Этот препарат даже может быть успешно использован для ухода за кожей страдающей кератозом, связанным с солнцем. Липосомальные производные витамина С поддерживают регенерацию коллагена и реагируют со свободными радикалами. Продукты, содержащие полисахарид CM-глюкан защищают ДНК и замедляет образование эритемы. Говоря о минеральных фильтрах, следует также отметить, что бесцветные нано-частицы диоксида титана переносятся лучше, чем большие белые частицы, встроенные в матрицу крема эти крошечные частицы, безусловно, безвредны.

Любое копирование ЗАПРЕЩЕНО!
  • Защита от солнца: эффективность УФ-фильтров

Рекомендуемые товары

- +
150рублей

Теги: компоненты для косметики,