烈日炎炎,不科学防晒,后果很严重!
2022年的夏天尤其炎热, 我国部分地区连续发出多个高温警报,即便到了晚上温度仍然降不下来,生活好像被一团热气笼罩,令人苦不堪言。而持续的烈日灼烤也让人们更加关注防晒问题。皮肤长时间暴晒后会受到紫外线造成的损害,这在学界早已是共识。但市面上的防晒产品五花八门,它们是基于什么原理防晒、各自的效果又如何呢?
为何一定要防晒?
防晒其实不仅仅是防晒黑,它更主要是避免紫外线对皮肤造成伤害。长时间暴晒,皮肤不仅会加速衰老,还有可能导致一系列皮肤疾病。
皮肤是人体最大的器官,也是保护人体的第一道屏障。随着时间的流逝,皮肤会自然老化,其过程较为缓慢,也难以阻止。但生活中另有一种皮肤老化过程被称为皮肤光老化,它主要是由紫外线( ultraviolet,UV)照射引起。据研究估计,暴露皮肤的损伤约有九成是UV辐射所致[1],长期暴露在UV照射下, 皮肤会出现粗糙、红肿热痛、色素沉着、毛细血管扩张、皱纹加深等现象,加速皮肤的自然衰老。除此之外,紫外线还可能引发系列皮肤病变,如日光性角化病、日光性雀斑样痣、日光性弹性纤维变性、胶样粟丘疹甚至皮肤癌等,对人类健康造成严重影响。
紫外线如何损伤皮肤?
UV辐射主要包括三个波长范围: 长波紫外线( ultraviolet A,UVA) 、中波紫外线( ultraviolet B,UVB) 以及短波紫外线(ultraviolet C,UVC) 。其中,UVA (320~400nm) 具有很强的穿透力,有大约98%的UVA能穿透云层和臭氧层到达地球表面;相较之下,UVB(280~320nm) 的穿透力则较弱,它会被臭氧层吸收掉大部分,只有约2%能到达地球表面。UVC(100~280nm) 的穿透能力最弱,几乎被臭氧层完全吸收。因此,对人们能造成直接影响的主要是UVA 和 UVB。在相同剂量下,UVB对皮肤的损伤强度比UVA高了近千倍,但由于到达地表的UVA远多于UVB,因此日光中UVA对人体造成的损害反而数倍于UVB。
除此之外,UVA和UVB损伤皮肤的部位也有不同。人体皮肤主要分为表皮和真皮两层,其中表皮层及真皮浅层的损伤主要由UVB引起,如角质形成细胞中的蛋白质和DNA易吸收UVB受到损害;UVA的穿透力更强,不仅容易穿透人体皮肤基底层引发表皮基底细胞的损伤,还可影响真皮全层。而近年气候污染愈发严重,臭氧层进一步遭到破坏,透过大气层的UV强度还在不断增加,其对人类皮肤健康的影响也将变得更加严重。
图源:Jill Wellington
防晒剂原理与优缺点
市面上防晒剂种类很多,质地、成分、功效各不相同。按照其预防紫外线的原理,我们可以将其分成两类。一类是紫外线屏蔽剂,一类是紫外线吸收剂。
紫外线屏蔽剂的主要成分是防晒制品中添加的无机粒子,如二氧化钛、氧化锌等。这些细小的粒子能在皮肤表面形成阻挡层,能够反射、散射紫外线从而保护皮肤。因此一些人也形象地称其物理防晒,这是一种不太严谨的说法。其优点是:其一,能够同时对UVA和UVB起到屏蔽作用,为宽谱防晒;其二,稳定性更高,在光照、高温作用下也不易分解从而失去防晒能力;其三,环境友好,不易引发严重污染,国家在用量方面没有政策限制。
但紫外线屏蔽剂的缺点也有,首先它的使用感不好,透明感差,使用时肤色会改变,易在皮肤表面沉积为白色层状。并且使用过多还有可能堵塞毛孔、影响汗腺分泌,甚至造成皮肤病。近年来,科学家们尝试将将二氧化钛和氧化锌制成纳米级的超细粉体加入防晒制品中,在提升使用感的同时,还进一步提升了其对紫外线的防护作用。但纳米颗粒容易被人体吸入,如何解决其与人体的亲和问题,探索其潜在风险,仍是研究的重要方向。
另一类是紫外线吸收剂。这类防晒制品会加入一些紫外线吸收物质作为吸收剂,这些吸收剂能吸收紫外线的能量,再以热量或可见光等形式将能量释放出来,从而减少紫外线对皮肤的伤害。紫外线吸收剂多以有机成分制成,并且常常多种防晒成分相搭配以达到较好的防晒效果。
其优点是对特定种类的紫外线的吸收效果很好,质地较为透明,使用感较优。但其缺点在于,对皮肤有一定的刺激性,可能引起炎症、过敏等副作用,并且容易造成环境污染问题,其种类和添加量都受到国家卫生部门的严格限制。
化学防晒剂价格相对较低,种类也较多,主要包括对氨基苯甲酸衍生物、邻氨基苯甲酸酯衍生物、肉桂酸酯类、水杨酸酯类、二苯酮类化合物 、樟脑衍生物、甲烷衍生物等。其中甲氧基肉桂酸辛酯的紫外线吸收率高、安全性好、亲油性强,是目前使用最广泛的一种有机防晒剂。
防晒剂功效衡量标准
目前,防晒剂的防晒效果一般用防日晒系数SPF和PFA两种形式表示。其中SPF (sun protection factor) 是针对UVB防护的评价。其定义是使用防晒化妆品后的最小红斑量MED( Minimal Erythema Dose) 与未用防晒化妆品的 MED的比值。因此SPF值越大, 防晒效果越好。但过高的SPF指数往往意味着极高的皮肤负担 ,容易诱发过敏等皮肤问题。美国FDA 就规定,SPF值最高不能超过30。一般而言,SPF达8~15就是优良防晒了。
PFA(protection factor of UVA) 是针对UVA防护的评价。PFA 由最小持续性黑化量( MPPD) 求得,也是使用防晒化妆品后的MPPD与未用防晒化妆品的MPPD的比值。我们在防晒产品包装上见到的PA就是根据PFA值进行分级的。PA+(PFA2~4)表示防护性能一般,PA ++(PFA4~8)表示防护性能优良,PA +++(PFA>8)表示防护性能最好。
防晒剂制造商为了能够制备宽谱带防晒剂,倾向于将屏蔽剂与吸收剂复用,因此衡量防晒剂好坏时,除了以SPF与PA综合判断,还要注意自己是否对该防晒剂的成分过敏,并考虑不同类型防晒成分所带来的使用感差别。
其他防晒手段
对于防晒来说,最好的方式就是尽量呆在室内避免日光直射。当然,这并不现实。在室外活动时,我们除了使用防晒剂,还有遮阳伞、防晒衣等隔离紫外线的手段。这类防晒织物与防晒剂的防晒原理类似,都是通过增加防晒涂层,达到紫外线防护的目的。部分防晒涂层在遇水、洗涤后会脱落,从而防晒效用降低。因此在购买使用时需要格外注意。
此外,普通的衣物和伞当然也有一定防晒作用。并且根据纤维类型、颜色、厚度差异,其隔离紫外线的作用也有差别。一般来说,颜色更深、厚度更厚的衣物和伞能起到更好的抗紫外线作用,这也是符合人们朴素认知的。而在纤维类型方面,聚酯纤维的抗紫外线作用优于锦纶优于粘胶纤维,纤维素纤维的防紫外线效果比较差。
[2] 狄宏静, 王海广, 李杰. 防晒衣防紫外性能与服用舒适性评价研究[J]. 中国纤检, 2021(8):70-73.
[3] scitechdaily.com/its-a-myth-that-sunscreen-prevents-melanoma-skin-cancer-in-people-of-color-a-dermatologist-explains/
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