امروزه همه مي‌دانيم که خورشيد يکي از عوامل پيدايش حيات و استمرار آن بر روي کره‌ي زمين است. خورشيد ميليون‌ها سال است که با سوزاندن مواد موجود در خود به ما انرژي بخشيده است. گياهان با دريافت نورخورشيد غذاسازي کرده و ضمن غذاسازي، اکسيژن لازم براي تنفس موجودات زنده را فراهم مي‌کنند.
خورشيد طيفي وسيع از امواج الکترومغناطيسي را منتشر مي‌کند. اين طيف شامل امواج فروسرخ با طول موج بلند، نور مرئي و امواج پرانرژي فرابنفش مي‌شود.
علاوه بر اينکه نور خورشيد باعث ديدن اشياي پيرامون ما مي‌شود، در بدن به انجام بعضي فرايندها کمک کرده و در سلامت جسم و ذهن ما نقش به‌سزايي دارد. نور خورشيد بر روي پوست ما تاثيرات مثبت و منفي دارد، اما برهمکنش آن با پوست ما چگونه است؟
ابتدا با ساختار پوست آشنا می‌شویم.
پوست از سه لایهی اپیدرم، درم و هیپودرم تشکیل شده است.
لایهی اپیدرم:
اپيدرم يا روپوست، لايه‌ي بيروني پوست است. اين لايه بافتي پوششي است که نقش حفاظت از بدن در برابر عوامل محيطي را ایفا می‌کند. این لايه خود شامل 5 لايه‌ي ديگر است که در ادامه توضيح داده خواهد شد. ۹۰% سلول‌هاي اپيدرم را سلول‌هاي کراتينوسيت تشکيل مي‌دهند. اين سلول‌ها عملکرد دفاعي در برابر عوامل خارجي مانند ميکروب‌ها، حرارت و نور آفتاب دارند. ۱۰% ديگر از سلول‌هاي اين لايه ملانوسيت‌ها هستند. ملانوسيت‌ها، ملانين يا همان رنگدانهها را توليد مي‌کنند. ميزان ملانين در پوست، رنگ پوست را تعيين مي‌کند.
درم: درم يا پوست حقيقي ۹۰ درصد از ضخامت پوست را تشکيل داده و نقش تنطيم دماي بدن و تغذيه اپيدرم را ايفا مي‌کند. اين بخش خود از دو لايه به نام‌هاي پاپيلاري و رتيکولار تشکيل شده است. گيرنده هاي حسي، غدد عرق، فوليکول مو، عروق خوني لنفي، کلاژن و الاستين در اين قسمت قرار دارند.
لایهی هيپودرم:
اين بخش زيرجلدي، داخلي‌ترين بخش پوست بوده و شامل شبکه‌اي از چربي و سلول‌هاي کلاژن‌ساز است. اين بخش وظيفه پايداري دما، جذب ضربه و محافظت از اندام‌هاي داخلي را برعهده دارد و ضخامت آن در افراد مختلف متفاوت است.
برهمکنش نور خورشید با پوست و تاثیر آن بر روی لایه‌های پوست را می‌توان در سه طیف مرئی، فروسرخ و فرابنفش بررسی کرد.
برهمکنش پوست با نورمرئی و فروسرخ:
بخشي از نورخورشيد از سطح پوست و چشم‌ها مي‌تواند به صورت جزئي بازتاب شده و يا در درون آن‌ها نفوذ کرده و توسط ذرات ميکروسکوپي پراکنده يا جذب شود.
طيف مرئي موج الکترومغناطيسي (طول موج 400 تا760 نانومتر) توسط بافت‌هاي حجمي خيلي کم جذب شده اما به خوبي توسط ذراتي چون رنگدانهها و خون جذب مي‌شوند.
نتيجه‌ي نور مرئي جذب شده و يا پراکنده شده در تعيين رنگ پوست، سفيدي داخل چشم و عنبيه‌هاي رنگي مشهود است.
پراکندگي و جذب لايه‌ي اپيدرم در محدوده‌ي مرئي توسط ملانين و مقدار آب تعيين مي‌شود. جذب توسط ملانين با افزايش طول موج کاهش مي‌يابد. در لايه‌ي درم هموگلوبين ويژگي‌هاي جذبي را تعيين مي‌کند.
طيف فروسرخ (طول موج 760 نانومتر تا 1ميلي‌متر) پراکندگي کم و جذب زيادي دارد. اين موج باعث ايجاد گرما در پوست شده و دماي آن را تا 40 درجه‌ی سانتیگراد افزايش مي‌دهد.
1. تخريب DNA در اثر جذب مستقيم آن
2. به صورت غیرمستقیم از طریق واکنش‌های فوتوشیمیایی که منجر به تولید اکسیژن‌های واکنشگر می‌شود.
طیف فرابنفش خود به سه دسته‌ی UV-A (315-400 نانومتر)، UV-B (290-320 نانومتر) و UV-C (100-280 نانومتر) تقسیم می‌شود.
UV-C: این طیف توسط اتمسفر جذب شده و به زمین نمی‌رسد.
UV-A و UV-B: این دو طیف به داخل پوست نفوذ کرده و توسط بافت‌هاي حجمي، مولکول‌هاي زيستي مانند پروتئين، ليپيد و DNA جذب مي‌شود.
اين موج با وجود انرژي کمتر در عمق بيشتري از پوست (لايه درم) نفود مي‌کند. اين نفوذ سبب آسيب به سلول‌هاي داخلي پوست مي‌شود، جايي که احتمال ايجاد سلول‌هاي سرطاني بيشتر است. UV-A به صورت غيرمستقيم به DNA آسيب مي‌زند.
در اثر برهمکنش اين اشعه با مولکول‌هاي داخل پوست واکنش‌هايي انجام مي‌گيرد که منجر به توليد اکسيژن‌هاي واکنشگر (reactive oxygen species) مي‌شود. اين اکسيژن‌ها داراي راديکال‌هاي آزاد بوده و منجر به تغيير ساختار DNA مي‌شود. پوست سعي مي‌کند به وسيله‌ي توليد ملانين بيشتر و در نتيجه آن تيره تر شدن پوست از آسيب جلوگيري کند. در طول زمان، UV-A باعث ايجاد چين و چروک پوست مي‌شود.
اين اشعه به صورت مستقيم سلول‌هاي زيستي ما را تحت تاثير قرار مي‌دهد. همان طور که گفته شد، سلول‌هاي ملانوسيت موجود در اپيدرم ملانين توليد مي‌کند. ملانين دو نوع است: eumelanin و pheomelanin . وقتي در معرض UV-B قرار مي‌گيرد، بدن شروع به توليد ملانين بيشتر مي‌کند. اما تنها eumelanin از پوست محافظت مي‌کند. دراثر توليد زياد ملانين، رنگ پوست تيره‌تر مي‌شود. به اين فرآيند آفتاب سوختگي گفته مي‌شود. بعضي از سلول‌هاي آسيب ديده دچار مرگ برنامه ريزي شده يا آپوپتوز مي‌شوند و به سطح پوست آمده و مي‌توانند از پوست جدا شوند.
افراد با پوست تيره‌تر داراي eumelanin بيشتر و سفيد پوستان داراي pheomelanin بيشتر هستند. بنابراين احتمال سرطان‌هاي پوستي در افراد سيه چرده کمتر است.
قرارگيري در معرضUV نورخورشيد مي‌تواند منجر به سرطان پوست شود. سه مورد از رايج‌ترين سرطان‌هاي پوست عبارتند از:
1- سرطان سلول‌هاي پايه‌اي (Basal Cell Cancer): رايج‌ترين سرطان پوست بوده و در اثر تغييرات سلول‌هاي پايه‌اي موجود در اپيدرم و رشد غيرقابل کنترل آن‌ها ايجاد مي‌شود.
2- سرطان اسکومس(Squamous Cell Cancer ): اين بيماري در اثر تغييرات DNA حاصل از اشعه فرابنفش ايجاد مي‌شود.
3- سرطان ملانوما (Melanoma): اين نوع سرطان به دليل تغييرات در سلول‌هاي ملانوسيت ايجاد مي‌شود.
UVB وقتي وارد پوست ما مي‌شود،يک واکنش شيميايي اتفاق مي‌افتد. بدن طي فرآيندي يک پيش هورمون را به ويتامين تبديل مي‌کند. در اين پروسه، يک نوع کلسترول به نام (7-dehydrocholesterol (7-DHC که به صورت طبيعي در پوست موجود است UV-B را جذب کرده و به cholecalciferol تبديل مي‌شود. cholecalciferol يک پيش ويتامين D3 است. اين پيش ويتامين از طريق جريان خون وارد کبد و جگر شده و در نهايت به D3 تبديل مي‌شود.
