Bestrahlung der Haut mit ultravioletten Strahlen

Unter Ultraviolettbestrahlung versteht man die therapeutische Anwendung von UV-Strahlung.

Wie viele physiotherapeutische Methoden in der Kosmetik wurde die UV-Bestrahlung zunächst zu therapeutischen Zwecken (einschließlich der Behandlung von Akne, Alopezie, Vitiligo usw.) eingesetzt und erst nach einiger Zeit begann man, sie zu ästhetischen Zwecken (als Alternative zur natürlichen Bräunung) einzusetzen.

Ultraviolette (UV) Strahlung wurde 1801 von I. Ritter, W. Herschel und W. Wollaston entdeckt. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts machte sie etwas mehr als 1 % des optischen Spektrums aus, das die Erdoberfläche erreichte. In den letzten 50 Jahren ist dieser Wert jedoch aufgrund ungünstiger Umweltbedingungen und der Ausdünnung der stratosphärischen Ozonschicht auf 3–5 % gestiegen.

UV-Strahlen werden von verschiedenen Hautschichten absorbiert und dringen bis zu einer geringen Tiefe von 0,1–1,0 mm in das Gewebe ein. Absorptionsprozesse und Durchlässigkeit von UV-Strahlen hängen von Hauteigenschaften wie der Dicke der Epidermis, ihrer Pigmentierung, dem Feuchtigkeits- und Blutversorgungsgrad sowie dem Gehalt an Carotinoiden und Harnsäure ab. Die Wellenlänge spielt eine wichtige Rolle. UV-Strahlen, hauptsächlich der C-Region (UV) mit einer Wellenlänge unter 280 nm, werden von der Hornschicht der Epidermis absorbiert.

UV-Strahlen "B" (280-320 nm) durchdringen 85-90 % aller Schichten der Epidermis, und 10-15 % dieser Strahlen erreichen die Papillarschicht der Dermis. Gleichzeitig werden UV-Strahlen mit einer Wellenlänge von mehr als 320 nm, also der "A"-Bereich, absorbiert und dringen in die tieferen Schichten der Dermis ein und erreichen deren retikuläre Schicht. Bei Weißen dringen UV-Strahlen tiefer ein, bei Schwarzen werden sie aufgrund des hohen Melaninpigmentgehalts von den oberflächlichen Hautschichten absorbiert.

UV-Strahlung ist ein notwendiger Faktor für das normale Funktionieren des menschlichen Körpers. Die stärkste direkte Wirkung hat sie natürlich auf die Haut. Aufgrund komplexer neuroreflexartiger und neurohumoraler Reaktionen beeinflusst UV-Strahlung jedoch erheblich den Zustand vieler innerer Organe, Stoffwechselprozesse, die Hämatopoese und Anpassungsreaktionen, was die Grundlage für ihren therapeutischen und prophylaktischen Einsatz bildet.

In den letzten Jahren haben viele Experten über die schädlichen Auswirkungen der UV-Strahlung, auch künstlicher Quellen, auf den menschlichen Körper und insbesondere auf die Haut gesprochen.

Langwellige Strahlung

Langwellige Ultraviolettstrahlen (LWUV-Strahlen) stimulieren den Transport von Melaningranula aus dem Soma der Melanozyten, die sich zwischen den Zellen der Basalschicht der Epidermis befinden, entlang zahlreicher, in verschiedene Richtungen divergierender Prozesse, was zu einer Pigmentierung (schnellen Bräunung) der Haut führt. Melanin erscheint nach 2 Stunden, schützt die Haut jedoch nicht vor Sonnenbrand. Melanin ist ein starkes Antioxidans und unterdrückt die Aktivierung der Lipidperoxidation durch toxische Sauerstoffmetaboliten. Bestrahlung mit einer Wellenlänge von 340–360 nm hat die maximale Melanintransportwirkung.

Die Produkte der Photodestruktion binden kovalent an Hautproteine und bilden antigene Peptide, die mit Langerhans-Zellen der suprabasalen Schicht der Epidermis in Kontakt kommen. Diese Zellen, die über Antigen-präsentierende Eigenschaften verfügen, wandern in die Dermis und initiieren die Bildung einer zellulären Immunantwort. Die oben beschriebenen Prozesse beginnen 15–16 Stunden und erreichen 24–48 Stunden nach der Initiierung des antigenen Peptids ein Maximum. Je nach Zustand des Organismus und Dauer der Bestrahlung kann sich die Zusammensetzung der Zellpopulation der Immunantwort erheblich ändern. Wiederholter Kontakt mit photodestruktiven antigenen Peptiden erhöht die Anzahl der T-Lymphozytenklone, die sie erkennen. Folglich erhöht regelmäßige UF-Bestrahlung nicht nur das Antigen-erkennende „Repertoire“ der T-Lymphozyten, sondern auch die Immunresistenz des Organismus gegen die Auswirkungen ungünstiger Umweltfaktoren. Gleichzeitig führt eine anhaltende DUV-Bestrahlung zum fast vollständigen Verschwinden der Langerhans-Zellen aus der Epidermis und zur Schwächung der Präsentation von Photodestruktionsprodukten durch patrouillierende T-Lymphozyten der Epidermis. Nach dem Eindringen in die Dermis aktivieren DUV-induzierte Antigenpeptide antigenspezifische T-Suppressoren, die die Bildung von T-Helferzellen blockieren, die eine Blastentransformation von Hautzellelementen verursachen können.

Therapeutische Wirkungen: Melanintransportierend, immunstimulierend.

Mittelwellige Strahlung

Unterschiedliche Dosen ultravioletter Strahlung bestimmen die ungleiche Wahrscheinlichkeit der Entstehung und Manifestation therapeutischer Wirkungen. Auf dieser Grundlage wird die Wirkung mittelwelliger ultravioletter Strahlung in suberythemalen und erythemalen Dosen getrennt betrachtet.

Im ersten Fall stimuliert UV-Strahlung im Bereich von 305–320 nm die Decarboxylierung von Tyrosin mit anschließender Melaninbildung in Melanozyten. Eine erhöhte Melanogenese führt zu einer kompensatorischen Aktivierung der Synthese adrenocorticotroper und melaninstimulierender Hormone der Hypophyse, die die sekretorische Aktivität der Nebennieren regulieren.

Bei Bestrahlung der Lipide der Oberflächenschichten der Haut mit mittelwelligen Ultraviolettstrahlen (280–310 nm) wird die Synthese von Vitamin D ausgelöst, das die Ausscheidung von Calcium- und Phosphationen im Urin sowie die Ansammlung von Calcium im Knochengewebe reguliert.

Mit zunehmender Intensität der UV-Strahlung (Erythemdosen) werden Photodestruktionsprodukte – antigene Peptide – durch Langerhans-Zellen von der Epidermis in die Dermis transportiert, und zwar durch sequentielle Rekrutierung und Proliferation von T-Lymphozyten, was zur Bildung der Immunglobuline A, M und E sowie zur Granulierung von Mastzellen (Basophilen und Eosinophilen) mit der Freisetzung von Histamin, Heparin, Plättchenaktivierendem Faktor (PAF) und anderen Verbindungen führt, die den Tonus und die Durchlässigkeit der Hautgefäße regulieren. Dadurch werden biologisch aktive Substanzen (Plasmakinine, Prostaglandine, Arachidonsäurederivate, Heparin) und vasoaktive Mediatoren (Acetylcholin und Histamin) in die angrenzenden Haut- und Gefäßschichten freigesetzt. Über molekulare Rezeptoren aktivieren sie ligandengesteuerte Ionenkanäle von Neutrophilen und Lymphozyten und steigern durch Aktivierung von Endothelhormonen (Endotheline, Stickstoffmonoxid, Stickstoffsuperoxid, Wasserstoffperoxid) den Gefäßtonus und die lokale Durchblutung signifikant. Dies führt zur Bildung einer begrenzten Hyperämie der Haut – einem Erythem. Es tritt 3–12 Stunden nach der Bestrahlung auf, dauert bis zu 3 Sekunden, ist klar begrenzt und hat eine gleichmäßige rotviolette Farbe. Der weitere Verlauf der Reaktion wird durch einen Anstieg des Gehalts an cis-Urocaninsäure in der Dermis unterbrochen, die eine ausgeprägte immunsuppressive Wirkung hat. Ihre Konzentration erreicht nach 1–3 Stunden ein Maximum und normalisiert sich 3 Wochen nach der Bestrahlung wieder. Ein Erythem führt zu Dehydration und Verringerung von Ödemen, verminderter Veränderung und Unterdrückung der infiltrativ-exsudativen Phase der Entzündung in den Geweben und inneren Organen, die segmental mit dem Bestrahlungsbereich verbunden sind.

Die bei UV-Bestrahlung auftretenden Reflexreaktionen stimulieren die Aktivität fast aller Körpersysteme. Die adaptiv-trophische Funktion des sympathischen Nervensystems wird aktiviert und die gestörten Prozesse des Protein-, Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels im Körper werden wiederhergestellt. Die Empfindlichkeit der Haut eines gesunden Menschen gegenüber UV-Strahlung hängt vom Zeitpunkt der vorherigen Bestrahlung und in geringerem Maße von der erblichen Pigmentierung ab. Im Frühjahr nimmt die Empfindlichkeit zu und im Herbst ab. Die Haut verschiedener Bereiche des menschlichen Körpers reagiert unterschiedlich empfindlich auf ultraviolette Strahlung. Die maximale Empfindlichkeit wird im oberen Rücken und Unterbauch festgestellt, die minimale auf der Haut der Hände und Füße.

Therapeutische Wirkungen: Melanin-synthetisierend, vitaminbildend, trophostimulierend, immunmodulatorisch (suberythemale Dosen), entzündungshemmend, desensibilisierend (erythemale Dosen).

Kurzwellige Strahlung

Kurzwellenbestrahlung ist die therapeutische Anwendung kurzwelliger ultravioletter Strahlung. Sie führt zur Denaturierung und Photolyse von Nukleinsäuren und Proteinen. Die daraus resultierenden letalen Mutationen mit Ionisierung von Atomen und Molekülen führen zur Inaktivierung und Zerstörung der Struktur von Mikroorganismen und Pilzen.

Therapeutische Wirkungen: bakterizid und mykozid.

Bei der schematischen Darstellung der histologischen und biochemischen Reaktionen, die in der Epidermis und der Haut selbst unter dem Einfluss von UV-Strahlung auftreten, können wir von folgenden Veränderungen sprechen. Die Haut enthält viele sogenannte Chromophore – Moleküle, die erhebliche Mengen an UV-Strahlung mit bestimmten Wellenlängen absorbieren. Hierzu zählen vor allem Proteinverbindungen und Nukleinsäuren, das Trans-Isomer der Urocaninsäure (Absorption von UV-Strahlung im Spektrum von 240–300 nm), desaminiertes Histidin, Melanin (350–1200 nm), aromatische Aminosäuren von Proteinmolekülen in Form von Tryptophan und Tyrosin (285–280 nm), Stickstoffverbindungen von Nukleinsäuren (250–270 nm), Porphyrinverbindungen (400–320 nm) usw. Unter dem Einfluss der Absorption von UV-Strahlung in den Chromophorsubstanzen der Epidermis und Dermis treten die ausgeprägtesten photochemischen Reaktionen auf, deren Energie zur Bildung aktiver Formen von Sauerstoff, Wasserstoffperoxidradikalen und anderen freien Radikalverbindungen führt. Diese Substanzen reagieren wiederum mit DNA-Molekülen und anderen Proteinstrukturen, was zu unerwünschten Folgen und Veränderungen im genetischen Apparat der Zelle führen kann.

Bei maximaler Absorption von UV-Strahlung sind daher vor allem Proteine und Nukleinsäuren betroffen. Durch freie Radikale werden jedoch die Lipidstrukturen der Epidermis und der Zellmembranen geschädigt. UV-Strahlung erhöht die Aktivität von Metalloproteinasen, was zu degenerativen Veränderungen der Interzellularsubstanz der Dermis führen kann.

In der Regel entstehen Nebenwirkungen am häufigsten durch die Einwirkung von UV-Strahlung der Regionen „C“ (280–180 nm) und „B“ (320–280 nm), die die stärksten Reaktionen in der Epidermis hervorrufen. UHF-Strahlung (Region „A“ – 400–320 nm) hat eine mildere Wirkung, hauptsächlich auf die Dermis. Histologische Studien zu nachteiligen Veränderungen der Hautzellen unter dem Einfluss von UV-Bestrahlung in Form von Dyskeratose, Mastzelldegranulation, Reduktion von Langerhans-Zellen, Hemmung der DNA- und RNA-Synthese werden von Dermatologen und Kosmetikern, die die Lichtalterung der Haut untersuchen, ausführlich beschrieben.

Die oben genannten Veränderungen des morphologischen Zustands der Haut treten üblicherweise bei übermäßiger oder unzureichender Sonnenbestrahlung, in Solarien und bei der Nutzung künstlicher Quellen auf. Degenerative Veränderungen der Epidermis und der Haut selbst äußern sich in einer erhöhten mitotischen Aktivität der Keimschicht der Epidermis und einer Beschleunigung der Verhornungsprozesse. Dies äußert sich in einer Verdickung der Epidermis und dem Auftreten einer großen Anzahl vollständig verhornter Zellen. Die Haut wird dicht, trocken, bekommt leicht Falten und altert vorzeitig. Gleichzeitig ist dieser Hautzustand vorübergehend.

Natürlich wirken sich UV-Strahlen positiv auf den Körper aus. Unter ihrem Einfluss wird Vitamin D synthetisiert, das für die Aufnahme von Kalzium und Phosphor sowie für den Aufbau und die Wiederherstellung von Knochengewebe so wichtig ist. Bei einigen Hauterkrankungen hat UV-Bestrahlung eine therapeutische Wirkung und wird als Heliotherapie bezeichnet. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, den Empfehlungen des Arztes zu folgen. Hautreaktion auf UV-Bestrahlung:

• Verdickung der Hornschicht und Reflexion oder Absorption von Licht durch Keratin;
• Produktion von Melanin, dessen Pigmentkörnchen die absorbierte Sonnenenergie zerstreuen;
• die Bildung und Ansammlung von Urocansäure, die durch die Umwandlung von der cis-Form in die trans-Form die Neutralisierung von Energie fördert;
• selektive Ansammlung von Carotinoiden in der Dermis und Hypodermis, wo Beta-Carotin als Stabilisator der Zellmembranen und Absorber von Sauerstoffradikalen wirkt, die entstehen, wenn Porphyrine durch UV-Strahlen geschädigt werden;
• Produktion von Superoxiddismutase, Glutathionperoxidase und anderen Enzymen, die Sauerstoffradikale neutralisieren;
• Wiederherstellung beschädigter DNA und Normalisierung des Replikationsprozesses.

Bei einer Störung der Schutzmechanismen sind je nach Intensität, Wellenlänge und Durchdringungskraft der Sonnenstrahlen Gewebeschäden unterschiedlichen Ausmaßes möglich – von leichten Erythemen über Sonnenbrand bis hin zur Bildung von Hautneoplasmen.

Negative Faktoren der UV-Strahlung:

• brennen;
• Augenschäden;
• Fotoalterung;
• das Risiko, an Krebs zu erkranken.

Empfehlungen zur Aufnahme von UV-Strahlung:

• Vor dem Bräunen müssen Sie die Haut Ihres Gesichts und Körpers vorbereiten: Make-up entfernen, duschen, ein Peeling oder eine Gommage verwenden.
• Vermeiden Sie die Anwendung von Parfüms und Kosmetika (außer professionellen Produkten zur Stimulierung der Melanogenese, zum Schutz und zur Feuchtigkeitsversorgung).
• Berücksichtigen Sie die Einnahme von Medikamenten (Antibiotika, Sulfonamide und andere, die die Empfindlichkeit der Haut gegenüber UV-Strahlung erhöhen).
• Verwenden Sie eine spezielle Brille zum Schutz Ihrer Augen und eine Creme zum Schutz des roten Lippenrands.
• Es wird empfohlen, das Haar vor direkter UV-Strahlung zu schützen.
• Es wird empfohlen, den Brustwarzenbereich und die Genitalien vor direkter UV-Strahlung zu schützen.
• Nach der UV-Bestrahlung empfiehlt es sich zu duschen und eine spezielle Feuchtigkeitscreme aufzutragen. Die Anwendung eines Peelings nach der Sonneneinstrahlung ist nicht gerechtfertigt.
• Wenn der Patient an einer dermatologischen Erkrankung leidet, ist eine Konsultation mit einem Dermatologen erforderlich.

Der Abstand vom Körper des Patienten zur Quelle der integralen UV-Strahlung beträgt 75–100 cm; DUV + SUV-Strahlung – 50–75 cm; DUV-Strahlung – mindestens 15–20 cm.

Die Dosierung der Behandlungen erfolgt nach verschiedenen Methoden: nach der Biodosis, nach der Intensität (Dichte) der Energie in J/m² ^oder nach der in der Gebrauchsanweisung des Bestrahlungsgeräts angegebenen und unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit der Haut gegenüber UV-Strahlung ausgewählten Bestrahlungsdauer.

Während der Bestrahlungszeit, insbesondere in der Winter-Frühlings-Saison, wird die Einnahme von Multivitaminen, insbesondere Vitamin C, empfohlen. Eine kontinuierliche UV-Bestrahlung das ganze Jahr über ist nicht angezeigt.

Zwischen den Bestrahlungszyklen in Solarien oder Photorien müssen Pausen eingelegt werden, um die optischen Eigenschaften der Haut wiederherzustellen und die Körperaktivität zu normalisieren. Kontrollieren Sie die Desinfektion von Sonnenbänken, Bodenbelägen und Schutzbrillen.