Αντιηλιακά, Νανοσωματίδια και Χημεία.

🌞Ήλιος, ο θεραπευτής.

Ο ήλιος, μέσω της φωτόσφαιράς του, εκπέμπει ενέργεια με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, η οποία παράγεται από τη σύντηξη πυρήνων υδρογόνου (Η2) σε ήλιο (Ηe), με απελευθέρωση ενέργειας. Η έκθεση του ανθρώπου στην ηλιακή ακτινοβολία έχει ωφέλιμες επιδράσεις στην υγεία του:

1. Ενεργοποιεί την προβιταμίνη D3 και παράγεται η βιταμίνη D3.
2. Βοηθά στη θεραπεία ορισμένων μορφών φυματίωσης όπως και ορισμένων δερματικών παθήσεων.
3. Ενεργοποιεί το μηχανισμό σχηματισμού μελανίνης και βοηθά στην απόκτηση μαυρίσματος.
4. Έχει ευεργετική δράση στο νευρικό σύστημα με ενεργοποίηση βιταμινών, ορμονών και ενζύμων.
5. Διεγείρει την κυκλοφορία του αίματος, αυξάνει το σχηματισμό αιμοσφαιρίνης και βοηθά στη μείωση της αρτηριακής πίεσης.
6. Δημιουργεί ευεξία, καλή ψυχική διάθεση και μειώνει την ευπάθεια σε ορισμένες βακτηριακές μολύνσεις.
7. Είναι πηγή θερμότητας και εκμεταλλεύσιμη πηγή ενέργειας.

🔥'Ηλιος, ο εχθρός.

Εκτός από ωφέλιμες ιδιότητες, όμως, η ακτινοβολία του ήλιου μπορεί να έχει και βλαβερές επιδράσεις. Τα αποτελέσματα  μπορεί να είναι άμεσα και εκδηλώνονται μετά από μερικές ώρες ή μέρες, ή μακροπρόθεσμα και εκδηλώνονται μετά από μακροχρόνια έκθεση στον ήλιο:

1. Ηλιακό ερύθυμα, το οποίο είναι μικρής διάρκειας και αποτελεί προσωρινή βλάβη της επιδερμίδας και σε περίπτωση που είναι πιο έντονο  ονομάζεται ηλιακό έγκαυμα και επιφέρει πιο έντονα συμπτώματα (πόνο, κνησμό, ρίγη, πυρετό κ.α). Για το έγκαυμα υπεύθυνη είναι η UVB ακτινοβολία και λιγότερο η UVA ακτινοβολία.
2. Ανάπτυξη καρκίνου του δέρματος όταν η έκθεση στον ήλιο είναι χρόνια. Συνεργατικά στην δημιουργία καρκινωμάτων δρουν και οι UVB αλλά και οι UVA ακτινοβολίες.
3. Εμφάνιση φωτοτοξικότητας (οφείλεται στη δράση της UVA) ή φωτοαλλεργίας (οφείλεται στην δράση της UVA και / ή την UVB και / ή στην ορατή ακτινοβολία.

Τι  είναι η UVA και η UVB ακτινοβολία;

🌈Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και το φάσμα της.

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται έχει ένα φάσμα που κυμαίνεται από πολύ μικρά μήκη κύματος (ακτίνες γ) μέχρι πολύ μεγάλα (ραδιοκύματα). Το φάσμα της ακτινοβολίας  που φτάνει στην επιφάνεια της γης, αποτελείται από την υπέρυθρη περιοχή (800 - 1400 nm), την ορατή περιοχή (400 - 800 nm) και την υπεριώδη περιοχή (290 - 400 nm), η οποία μας ενδιαφέρει.

Ανάλογα με τα μήκη κύματος, η επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας είναι διαφορετική. Συγκεκριμένα η υπεριώδης ακτινοβολία διακρίνεται σε UVA, UVB, UVC περιοχές.

• UVA περιοχή (320 - 400 nm). Είναι χαμηλής ενέργειας ακτινοβολία και διεισδύει βαθιά μέσα στο ανθρώπινο δέρμα και φτάνει μέχρι το χόριο, όπου μπορεί να προκαλέσει βλάβες στους ιστούς του κολλαγόνου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της ελαστικότητας και της υφής του δέρματος καθώς και την πρόωρη γήρανση.
• UVB περιοχή (290 - 320 nm). Μικρότερα μήκη κύματος αλλά υψηλότερης ενέργειας ακτινοβολία. Η ακτινοβολία αυτή σταματά στην επιδερμίδα πριν το χόριο. Είναι υπεύθυνη για την πρόκληση εγκαύματος, αντιδράσεων ερεθισμού και οδηγεί τελικά στο σχηματισμό μελανίνης και στο μαύρισμα.
• UVC περιοχή (185 - 290 nm). Το χαμηλό μήκος αυτής της ακτινοβολίας αντιστοιχεί σε ακτινοβολία υψηλής ενέργειας, η οποία μπορεί να προκαλέσει χημικές και γενετικές αλλαγές στους ζωντανούς οργανισμούς. Δε συμμετέχει στο σχηματισμό της μελανίνης και συγκρατείται από το στρώμα του όζοντος στη στρατόσφαιρα.

Πώς συσχετίζεται η δράση των αντιηλιακών με τις περιοχές ακτινοβολίας;

🌊Αντιηλιακά προϊόντα και δράσεις τους.

Τα αντιηλιακά προϊόντα είναι παρασκευάσματα που κυκλοφορούν με τη μορφή κρέμας, αλοιφής, γαλακτώματος, αφρών κ.ά και  βασίζουν τη δράση τους στο να εμποδίσουν ή να ελαχιστοποιήσουν τα βλαβερά αποτελέσματα της ηλιακής ακτινοβολίας του περιβάλλοντος που φτάνει στο δέρμα.

Μέσω του αντιηλιακού προϊόντος, η ακτινοβολία του περιβάλλοντος μειώνεται σε ακτινοβολία που διαβιβάζεται στο δέρμα. Οι μηχανισμοί με τους οποίους η ακτινοβολία μειώνεται είναι: α) η απορρόφηση από μόρια αντιηλιακού προϊόντος, β) η ανάκλαση, γ) η σκέδαση που εξαρτάται από τον τύπο του αντιηλιακού παράγοντα.

Υπάρχουν 3 τύποι δράσης των αντιηλιακών: 

• ουσίες που δρουν με απορρόφηση, και ονομάζονται φίλτρα υπεριώδων ακτίνων UVB (UVB filters), 
• ουσίες που απορροφούν τόσο την υπεριώδη UVB όσο και την UVA, που ονομάζονται φίλτρα ευρύτερου ηλιακού φάσματος και 
• οι αντιηλιακές ουσίες που δρουν με ανάκλαση ή σκέδαση της ορατής και υπεριώδους περιοχής UVA, UVB και ονομάζονται φράγματα (UV blockers). Στα τελευταία έρευνες έχουν δείξει ότι δρουν και μέσω της απορρόφησης.

Οι κυριότερες κατηγορίες ουσιών που περιέχονται στα αντιηλιακά είναι τα χημικά και τα φυσικά φίλτρα. Τα χημικά φίλτρα είναι χημικές ουσίες, αρωματικές ενώσεις άχρωμες που φιλτράρουν και απορροφούν την υπεριώδη ακτινοβολία, ενώ τα φυσικά αποτελούνται κυρίως από ορυκτά, όπως οξείδιο του τιτανίου ή οξείδιο του ψευδαργύρου και αντανακλούν όλο το φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας. Βέβαια έχει απαγορευτεί να αναφέρεται ότι προστατεύουν 100% από την ηλιακή ακτινοβολία για να ανανεώνεται η χρήση του αντιηλιακού προϊόντος.

Πώς καθορίζεται η δράση των αντιηλιακών;

⛱SPF Δείκτης και Φωτότυποι.

Ο SPF (Sun Protection Factor, συντελεστής ηλιακής προστασίας) είναι ένας δείκτης προστασίας από τη UVB ακτινοβολία. Το νούμερο που αναγράφεται σημαίνει πόσος περισσότερος χρόνος μεσολαβεί ώστε το προστατευόμενο με αντιηλιακό δέρμα να υποστεί έγκαυμα, σε σύγκριση με το μη προστατευόμενο δέρμα. Όμως ο δείκτης είναι ενδεικτικός και πρακτικά αντιπροσωπεύει ένα συντελεστή που πολλαπλασιάζει τον χρόνο έκθεσης στον ήλιο που απαιτείται για να εμφανιστεί ερύθημα. Το πόσο εύκολα ή πόσο δύσκολα μπορεί να μαυρίζει ή να καίγεται η επιδερμίδα εξαρτάται από τον φωτότυπο του κάθε σώματος.

• Φωτότυπος Ι: δέρμα που καίγεται και δεν μαυρίζει
• Φωτοτυπος ΙΙ: καίγεται, αλλά μαυρίζει ελάχιστα
• Φωτότυπος ΙΙΙ: σπάνια καίγεται, αλλά μαυρίζει εύκολα
• Φωτότυπος IV: μαυρίζει πάντοτε και πολύ εύκολα, ενώ δεν καίγεται ποτέ
• Φωτότυπος V: συναντάται σε Ασιάτες
• Φωτότυπος VI: συναντάται σε νέγρους

Υπάρχουν όμως κίνδυνοι για την υγεία από τη χρήση φυσικών φίλτρων (ΤiΟ2);

🅣🅸🅾🂢 Νανοσωματίδια ΤiO2 και τοξικότητα.

Μετά τον καθορισμό των νανοϋλικών ως υλικών που παρουσιάζουν μια τουλάχιστον από τις διαστάσεις τους να είναι μεταξύ 1 και 100 nm (1 εκατομμυριοστό του μέτρου), τα νανοϋλικά έχουν χρησιμοποιηθεί,  χωρίς όμως να προκαθορισθεί η περαιτέρω μελλοντική εξέλιξη και συμπεριφορά τους. 

Ένα ευρέως διαδεδομένο συστατικό, το διοξείδιο του τιτανίου ΤiO2, χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία. Xρησιμοποιείται ως λευκή χρωστική και ενισχυτικό χρώματος (Ε171 - που μπορεί να περιέχει έως και 55% ποσότητα νανοσωματιδίων) αλλά και ως προστατευτικό UV (μείγμα σωματιδίων ΤiO2 που ορίζονται ως νανοσωματίδια).

Οι ιδιότητες απορρόφησης των ακτίνων UV ενδιαφέρουν τον τομέα καλλυντικών, ενώ το λευκό χρώμα του χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές  - από πλαστικά και χρώματα και επεξεργασμένα τρόφιμα, φάρμακα και συμπληρώματα διατροφής.

• Η Επιστημονική Επιτροπή για την Ασφάλεια των Καταναλωτών έχει εκδώσει προειδοποίηση για τη χρήση του σε προϊόντα και σκόνες που μπορούν να ψεκαστούν, καθώς ενέχει κίνδυνο για το αναπνευστικό σύστημα όταν εισπνέεται με τη μορφή σκόνης, καθώς αφομοιώνεται από τον οργανισμό και μπορεί να προκαλέσει προβλήματα. 
• H Ευρωπαϊκή Αρχή για την Ασφάλεια των Τροφίμων κατέληξε στο ότι "δεν πρέπει να θεωρείται ασφαλές" ως πρόσθετο τροφίμων, καθώς υπάρχει πιθανότητα γονοτοξικότητας (δηλ. βλάβης του κυτταρικού DNA από μια χημική ουσία). 
• Παρομοίως ο Διεθνής Οργανισμός Έρευνας για τον Καρκίνο το κατέταξε από το 2006! ως "δυνατόν καρκινογενές για τον άνθρωπο". 

Ως προς τη χρήση του σε αντιηλιακά, θεωρείται ότι όταν ενσωματώνεται σε κρέμα δεν εισπνέεται, ούτε καταπίνεται. Όμως η αξιολόγηση της τοξικότητας - γενικά των νανοϋλικών - είναι προς το παρόν δύσκολη, καθώς δεν υπάρχουν μέθοδοι χαρακτηρισμού τους και μελέτες σχετικά με τη μελλοντική εξέλιξη της συμπεριφοράς τους κατά τη διάρκεια του κύκλου της ζωής τους.

#easy_chemistry_for_you

#sun #radiation #ultraviolet #visible #infrared

#sunscreen #UVA_UVB_UVC #filters #chemical #natural #nanofilters #titanium_dioxide