Наука - Загореть как негр

Солнцезащитные очки мешают загару
Природа любит пошутить. Как ни странно, есть прямая связь между физиологическими механизмами повышения яйценоскости кур и улучшения загара у светлокожего человека. И то и другое регулируется гипофизом, связанным со зрительным нервом.

Если зимой устроить в курятнике дополнительное освещение, куриный гипофиз будет выделять больше гормона, влияющего на формирование яиц. Яркий солнечный свет заставляет гипофиз человека активнее вырабатывать гормон меланотропин, стимулирующий появление на коже загара. А попытка прикрыть глаза солнцезащитными очками блокирует этот механизм, увеличивая опасность солнечного ожога. Однако сегодня нас интересует именно то, как появляется загар, какая часть лучей солнечного спектра его вызывает, как «работает» кожа и почему после отъезда из жарких стран у негров «загар» не пропадает.

Известно, что загар появляется как ответ организма на солнечный свет. Вернее, на часть его спектра, ведь из трех составляющих солнечного света, достигающих земной поверхности, лишь одна вызывает такую реакцию. Это – ультрафиолет. Две другие – инфракрасная и видимая части спектра к загару не имеют никакого отношения. При этом далеко не все ультрафиолетовые (УФ) волны становятся причиной загара, а опять же – лишь одна часть из трех. Только УФ волны спектра А (УФ-А длиной от 315 до 400 нм, известные под названием «черного» или «невидимого» света) порождают загар. УФ-В (от 280 до 315 нм) «виновны» в том, что мы обгораем, то есть покрываемся солнечными ожогами. Исследователи утверждают, что как раз УФ-В вызывают старение кожи, морщины и рак. А УФ-С (от 100 до 328 нм) и вовсе не доходят до земли, потому что их отсекает озоновый слой атмосферы.

На уровне моря 99% ультрафиолетового излучения солнечного света составляют УФ-А. Но не только пришедшие с неба лучи воздействуют на нашу кожу. Ультрафиолет имеет способность отражаться от поверхностей. Снег отражает до 90 процентов ультрафиолетовых лучей, и в солнечный день лыжникам грозит снежная слепота и солнечные ожоги. Песок отражает до 20 процентов УФ волн, и именно поэтому люди, поставившие себе цель загореть, приходят на пляжи.

Однако есть материалы, которые полностью или частично поглощают УФ-излучение. Например, стекло. И если, к примеру, покрытие теплицы стеклянное, а не пластиковое, в ней можно работать раздевшись и не опасаться солнечных ожогов. По принципу поглощения сделаны и солнцезащитные кремы: в их состав входят химические элементы с защитными свойствами.

Чтобы понять, как же появляется загар, нужно знать, что из себя представляет очень своеобразный орган человеческого тела – кожа. Как ни странно, это специфическое «покрытие», достигающее площади 1,5–2 кв. м, и впрямь орган, как сердце, почки, желудок или мозг. Ведь кожа полностью подпадает под научное определение «органа»: она представляет собой «дифференцированную структуру, состоящую из клеток и тканей и выполняющую определенные функции в организме»; она также «часть тела, взаимодействующая с другими частями» (как, например, глаза и родственные структуры, составляющие органы зрения).

Поскольку коже, в отличие от других органов, отведена особая функция – взаимодействовать с окружающим миром, она имеет сложное многоуровневое строение и заполнена разнообразными «датчиками», помогающими справляться с механическими повреждениями и с солнечным светом.

Кожа состоит из тpех слоев. Самый веpхний и самый тонкий из них (максимальная толщина, на пятках, достигает 0,25 мм) – эпидермис. Эпидеpмис (надкожица) покрыт на поверхности тончайшим pоговым слоем отмеpших клеток, которые постепенно «выталкиваются» молодыми клетками из лежащего ниже заpодышевого слоя. Как раз в эпидеpмисе находятся пигментные клетки, где и производится окpа-шивающий элемент меланин.

Сpедний и самый толстый слой – деpма – состоит из переплетающихся коллагенных и эластичных волокон. В ней ветвятся кpовеносные и лимфатические сосуды, находятся неpвные окончания (чувствительные к теплу, холоду, давлению, зуду и боли), потовые и сальные железы. Кровеносные сосуды питают кровью и потовые железы, и волосяные фолликулы (каждый со своим собственным маленьким мускулом, благодаря которым волосы могут «вставать дыбом»), и сальные железы. Кроме того сосуды помогают коже выполнять важную функцию по охлаждению человеческого тела. В эпидермис кровь не поступает: его питает и поддерживает дерма. А в нижнем слое, подкоже, «спрятаны» волосяные луковицы, тельца неpвных окончаний и жиpовые клетки.

Когда мы говорим о загаре, нас больше всего интересует внутренний, или мальпигиевый слой самой верхней части кожи – эпидермиса. Как мы выяснили, в отличие от рогового, отмершего слоя клеток, он живой. И именно в нем, в древовидных клетках-меланоцитах, происходит ответная реакция на волны УФ-А.

Меланоциты, число которых на любом участке тела варьируется примерно от одной до более чем двух тысяч на квадратный миллиметр, и вырабатывают «носитель» загара пигмент меланин. Количество меланоцитов у людей разных рас, будь то европейцы или африканцы, примерно одинаково.

У самых светлокожих белых их столько же, сколько и у самых темнокожих черных. Различие в том, что кожа европеоидов вырабатывает меланин только под воздействием ультрафиолета, а у людей других рас его производство происходит непрерывно и их кожа всегда пигментирована. К сожалению, на меланоцитах также лежит ответственность за форму рака – меланому, вызываемую ультрафиолетовым излучением, которое повреждает меланоциты.

Однако вернемся к более приятной теме загара. Ультрафиолетовое излучение стимулирует в меланоцитах производство меланина, который имеет свойство поглощать ультрафиолетовые лучи, защищая клетки от повреждений. Чтобы накопить достаточное количество пигмента для защиты клеток – а проще говоря, загореть, – надо провести на солнце 5–7 дней. Механизм загорания не так прост, как кажется. Необходимо, чтобы к нему подключился мозг, который получил бы предупреждающий сигнал о солнечной опасности от глаз. Гипофиз, связанный с системой зрения, производит меланоцитостимулирующий гормон меланотропин, а тот попадает в кровоток и, достигнув меланоцитов, дает команду выработать больше меланина. Причем организм можно обмануть, введя человеку инъекцию меланотропина, и тогда его кожа потемнеет.

Если уж быть совсем точным, то меланоциты производят два разных типа пигмента: эумеланин (коричневый) и феомеланин (желто-красный). А потому у людей с разным типом кожи загар получается разного оттенка. К примеру, рыжеволосые люди, клетки которых вырабатывают больше феомеланина и меньше эумеланина, загорают хуже. А в коже альбиносов вообще нет меланина.

Если кожа незагорелая, ее клетки не защищены от ультрафиолетового излучения и велика вероятность обгореть или получить солнечные ожоги – болезненное покраснение и даже волдыри. Так клетки кожи реагируют на повреждения ультрафиолетовыми лучами. На это массированное воздействие тело отвечает увеличением притока крови к капиллярному ложу дермы и увеличением числа клеток, необходимых для восстановления поврежденных участков. Переполнение капилляров кровью как раз и вызывает покраснение.

Чтобы заблокировать или поглотить нежелательные ультрафиолетовые лучи, используют кремы. Самый простой из них – непрозрачный оксид цинковых белил, который используют береговые спасатели.

Выбирая же крем в магазине, следует обращать внимание на обозначенный на упаковке коэффициент солнцезащитного фактора (SPF). Если по опыту известно, что человек безболезненно переносит 10-минутное пребывание на солнце, то, нанеся на кожу крем с коэффициентом 10, можно увеличить срок до 100 минут.

Если еще век назад у барышень была в моде бледность, то теперь – загар. Но солнце и даже солярий доступны не всегда, и тут на помощь приходит автозагар. При этом производители специальных средств пропагандируют их как «здоровую альтернативу солярию, который пока никому не удалось сделать стопроцентно безвредным для кожи».

Для создания эффекта загорелой кожи применяют бронзеры (бронзанты), автобронзанты (автобронзеры, кремы для автозагара), таблетки для загара и акселераторы загара. Кремы бронзеры и автобронзанты – это косметические средства вроде краски для волос. Они содержат специальные красители, прокрашивающие кожу. Отличие автозагара от настоящего – не только в скорости «приобретения», но и в том, что бронзанты могут растворяться под действием пота или воды и смываться раньше положенного срока. А еще – как всякая косметика – оставлять пятна на одежде. Автобронзанты содержат окислитель дигидроксиацетон, ускоряющий образование меланина и, соответственно, потемнение кожи.

Таблетки для загара содержат вещество контаксантин, которое, попадая в организм, откладывается не только в коже, но и в других органах, например, в цвето- и световоспринимающей оболочке глаза – сетчатке. При применении практически всех автобронзантов рекомендуется удалить часть рогового слоя (отмерших клеток) кожи мочалкой в душе, но не наносить крем до того, как тело остынет: его излишки могут попасть в расширенные поры.

Акселераторы загара содержат так называемую заменимую аминокислоту тирозин (образуется в организме из незаменимой аминокислоты фенилаланина), которая после нанесения на кожу усиливает действие ультрафиолетовых лучей по синтезу меланина.