Schizofrenní UV záření

Ultrafialové záření, se zkratkou UV (z anglického ultraviolet), je elektromagnetické záření o vlnové délce kratší, než má viditelné světelné spektrum. Zároveň však delší než rentgenové záření. Díky vlnové délce 100-400 nm je pro lidské oko neviditelné. Systém našeho oka ho jednoduše odfiltruje. Přes to jsou na světě živočišné druhy, které jej dokáží vnímat (např. ptáci, nebo některý hmyz). Poprvé bylo objeveno v roce 1801 německým fyzikem Johannem Willhelmem Ritterem. Původní název nebylo UV, ale dezoxidační záření. Současné pojmenování bylo uděleno až později v 19. století.

Přirozeným zdrojem UV záření je naše Slunce. Ultrafialové záření vzniká u všech velmi horkých předmětů. Povrch Slunce má teplotu kolem 5500^oC. Jen pro zajímavost – teplota v kelvinech je 5800 K. Proto jej vnímáme jako žluté, ačkoli spektrálně spadá do zelené. UV záření vzniká například i u elektrického oblouku. Proto musí mít svářeči ochrannou masku. Jak jsme si pověděli, vlnová délka je 100-400 nm. UV se dále dělí na tři základní kategorie.

Tři bratři, hodný, zlý a nepřítomný

UV záření na naši planetu dopadá spolu s ostatními fotony. Pokud by dopadalo UV na povrch Země v plném vlnovém rozsahu, nebyl by zde život tak, jak ho známe. Různé živočišné druhy mají různé vnímání dopadu UV záření.  Pokud by dnes začalo pronikat více UV, dopady na prostředí a život by byly katastrofální. Je tedy všechno záření tak škodlivé? Většina záření je zachycena v plynných vrstvách planety Země. Díky tomu dopadá jen ta méně škodlivá část. Z celkového množství UV záření, které k nám Slunce milostivě posílá, pronikne na povrch Země cca 1/3 celkové dávky.

UV záření si můžeme rozdělit na tři základní skupiny. Dělí se podle vlnové délky, ale také podle dopadů na organismus.

Hodný UVA

Nejvíce prochází naší atmosférou typ UVA. Jeho rozsah vlnové délky představuje 315-400 nm. Tvoří cca 90-99% UV záření, které dopadá na povrch Země. Pokožku penetruje do hloubky cca 0,6 mm. Pojmenoval jsem ho jako hodného, jelikož toto záření lidem neubližuje okamžitě. Nezpůsobuje spálení pokožky. Po vystavení pokožka zhnědne v krátkém čase. Avšak toto opálení dlouho nevydrží. Toto záření je zodpovědné za stárnutí pokožky.

UVA je tak zvaně měkké, nezpůsobuje poškození DNA. Poslední výzkumy ukazují, že může vyvolat vznik reaktivních kyslíkových forem, které mají dalekosáhlé účinky na DNA. Je však potřeba další výzkum.

Zlý UVB

Přes neškodlivý UVA jsem se dostali až k tvrdšímu typu – UVB. Tento typ je nazvaný jako zlý právem. O vlnové délce 280-315 nm je považováno za tvrdší záření. Naší atmosférou proniká cca 10-13%. Zbytek blokuje stratosféra, rsp. ozonosféra. Toto záření je považováno za zhoubné. Jeho působení narušuje a rozkládá životně důležité sloučeniny a bílkoviny. Pokud je zasažena DNA, může být znemožněna oprava a chyba se začne rozšiřovat mezi další DNA prostřednictvím replikace. Takto pomalu ale jistě vzniká rakovina kůže. Zvýšením záření UVB se tak zvyšuje i procento zvýšení výskytu rakoviny kůže. Výzkumy ukazují, že zvýšením průniku UVB o 2% se zvyšuje výskyt rakoviny o 3-6%. UVB je zodpovědné i za poškození zraku, a vyvolává sněžnou slepotu, nebo zánět spojivek. Působí na tyčinky a čípky.

Pokud si odmyslíme vliv na nás, můžeme si povědět i něco o vlivu na ostatní organismy. UVB proniká do vodní hladiny až do hloubky několika metrů. Zde je soustředěna většina vodních organismů. Tak dochází k hromadnému vymírání například planktonu, který je potřeba k výrobě kyslíku a zpracování oxidu uhličitého. Pokud by k tomu došlo, bude se zvětšovat ozonová díra, čímž dojde k propuštění více záření UVB, nebo nedej Bože UVC. Asi všem dojde, co by to mělo za následky. UVB má obrovský negativní vliv na zelené organismy, ovlivňuje schopnost fotosyntézy.

Podle předních vědců by dlouhodobé působení UVB mělo nedozírné následky na morfologii biosféry. Výsledky by byly katastrofální. Nikdo si takovou situaci není schopen představit. Popravdě asi ani nechce.

Nepřítomný UVC

Pokud vám přišel UVB jako špatný, počkejte na UVC. Toto záření má vlnovou délku nižší, než 280 nm. UVC je zodpovědné za vznik ozonu. Molekulární kyslík je dvojmocný, avšak UVC svým dopadem dodává takovou energii, že dokáže štěpit kyslík z dvojmocného na trojmocný (O3 = ozon). Na štěstí je důsledkem této reakce UVC zcela absorbován. Na zem tedy nedopadne ani foton, což je dobře. Toto záření je totiž prokazatelně zhoubné pro všechny živé organismy. UVC dokáže proniknout do velké hloubky tkáně živých organismů (považuje za ionizující - radioaktivní).

Jak nás UV záření ovlivňuje?

Podle předešlého rozdělení si jistě umíte představit vliv na naše tělo. Abych však co nejlépe založil tu správnou paniku, která mi snad pomůže v následující části, kde se chci věnovat ochraně před UV zářením, trochu vás ještě postraším. Dopad na organismus si můžeme rozdělit podle části těla, kterou záření ovlivňuje. Celkem si uvedeme dvě hlavní.

Kůže je náš ochranný oblek

Jistě jste slyšeli už o fototypech lidí. Tedy o tom – jak dokáže pokožka reagovat na vystavení UV záření. Některé skupiny lidí mají lepší odolnost, jiné horší. Obecně můžeme tyto schopnosti pozorovat na barvě pleti, vlasů, očí a dalších faktorech. Například – pokud je někdo blonďatý s modrýma očima a stěnově bílou pletí, nejspíše nebude vnímat dopad UV moc dobře. Rychle mu kůže začervená a je náchylná na spálení. Naopak snědší lidé s hnědýma očima a tmavými vlasy snáší obecně UV lépe. Samozřejmě existují výjimky, ale kategorizačně se fototypy schvalují.

Obecně kůže reaguje na dopad UV záření zahnědnutím. UVA záření dokáže velmi rychle zahnědnout pokožku. Avšak toto zahnědnutí není dlouhodobé. Naopak UVB je zodpovědné za spálení pokožky. Ve větší míře i za vznik puchýřů. To následuje také zahnědnutím, které je však trvalejší než u UVA. Zahnědnutí je způsobeno oxidací melaninu v bazálních vrstvách epidermis (svrchní kůže). Pokud je vystavení záření UV delší, může dojít k celkovému přehřátí organismu, tedy tak zvanému úpalu nebo úžehu. Vyznačuje se vysokými teplotami, bolestí hlavy a poklesem krevního tlaku. Většinou do několika dní odezní. Pokud je vystavení UV opakovaně dlouhé, může dojít k poškození DNA v kožních vrstvách, a to v takové míře, že tělní systém není schopen tuto chybu opravit. Proto se začne šířit, čímž vznikají kožní karcinomy. Celkový mechanismus je mnohem složitější. Obsahuje narušení thyminů, genetická onemocnění a další faktory.

Oči vidí, oči trpí

Po vystrašení v předchozím odstavci, který končil rakovinou kůže se společně podíváme na naše oči. Jen tak mezi námi, ty na tom nejsou při častém vystavování UV o nic lépe.

UV záření je v oku absorbováno především spojivkou a částečně i rohovkou. Intenzivní vystavení UV záření může zanechat nevratné změny na systému oka. V kombinaci se silnými odlesky tak dochází ke sněžné slepotě. Můžete zaznamenat například u lyžařů. Pokud je expozice opravdu silná, může dojít v krajních případech i k poškození sítnice, což asi každý ví, co znamená.

Nebojte se a chraňte se!

Pokud jste došli až sem, jste asi trochu vyděšení. To je také správné, je čeho se bát. Pokud se totiž nebudeme chránit, mohou být následky velmi vážné, často neměnné a občas i definitivní. Naštěstí nám moderní technologie umožňují se chránit. A to v obou případech, které jsme si zmínili. Tedy jak kůži, tak i zrak. Nejzákladnějším ochranným mechanismem je co nejvíce se vyvarovat expozici UV v poledních hodinách. Podle měření je totiž kolem poledne záření dvakrát silnější než v odpoledních hodinách kolem 15h. Krom toho myslete i na vhodné oblečení. Proč asi lidé v tropických oblastech chodí i ve velkém horku zahalení? Jsou chytří a chrání se před nebezpečným zářením.

Chraňte kůži!

Ochrana kůže je velmi jednoduchá. Hned vedle světlého lehkého oblečení stojí totiž opalovací krémy. Ty jsou vybaveny filtry-blokátory UVB záření. Každý opalovací krém musí být označení faktorem (např. 10, 30, 50 i více). Toto číslo se nazývá SPF a označuje násobek času, který můžete na slunci získat. Například – pokud jste fototyp 2 a můžete na slunci bez ochrany zůstat 10-20 minut bez možnosti spálení. V okamžiku, kdy máte krám s SPF 25, můžete na slunci zůstat 10*25, tedy 250 minut. Dávejte pozor především v rovníkových oblastech, kde se nezdá slunce tak silné, ale opak je pravdou.

Chraňte oči!

Oči můžete chránit stejně tak snadno, jako kůži. K tomu postačí dobré sluneční brýle. Tyto brýle musí mít vždy dobrý UV filtr, ale také polarizační efekt. Ten dokáže oči chránit před silnými odlesky. Světlo jako takové kmitá ve všech směrech. Po dopadu na povrch, jakým je například sklo, voda, sníh a další, se stane polarizovaným. Kmitání se tedy omezí jen na horizontální a vertikální. To, co nás oslňuje je právě horizontální kmitání. Polarizační brýle toto záření redukují.

Malá rada – nemyslete si, že ve vyšších nadmořských výškách je to lepší. Ba naopak – obecně čím více vzduchu stojí UV v cestě, tím méně jen nakonec dopadne.

Slíbená perlička

Tak jsem si vzpomněl, že jsem vám všem v začátku tohoto článku sliboval malou perličku. No, zatím co se tu bavíme o tom, jak je UV špatné… Víte, že bez něj bychom na světě vůbec nebyli? Vlastně nic z toho co tu dnes je. Darwinovu evoluční teorii nejspíše zná každý. Zkrátka přežívá ten nejsilnější a nejpřizpůsobivější organismus. Před miliony a miliony let, kdy svět byl ještě mladý, začal pomalu vznikat život. UV záření to na plochu Země pálilo, jak to jen šlo, proto život vznikal v hlubinách oceánů. UV totiž nebylo pohlcováno ozonovou vrstvou, v té době nebyla zformována. Těch pár organismů, které měly snahu dostávat se k hladině oceánu, bylo spáleno tímto zářením. To totiž způsobuje spojení sousedních thyminů v DNA do vazby, kterou reproduktivní enzymy nedokáží zkopírovat. Na základě toho selhal přenos genetické informace a organismus vždy zahynul. Vlivem evoluce si však organismy byly schopny vyvinout enzymy a proteiny schopné reprodukce a opravy genetické informace. Tyto enzymy tak rozbily vazby mezi thyminy a chybu přepracovaly. Lajcky řečeno. Právě smrtelné UV záření je zodpovědné za život takový, jako dnes je.

Hodný i zlý

Ačkoli jsem si tu o UV záření řekli mnoho špatného i dobrého, jeho působení se přenáší do vědy, kde je využíváno pro dobré účely. Používá se pro kontrolu, laserovou technologii, sterilizaci, desinfekci, detekci požáru, archeologii a mnoho dalších.

Vy však nezapomínejte na poselství, které jsem se zde snažil předat. Je nutné se chránit. To, že jsem s rodinou na zahradě u bazénu neznamená, že jsem v bezpečí. Vezměte si to k srdci a myslete na své zdraví. Pokud totiž ztratíme to, vše ostatní je pomíjivé.