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如何對抗紫外線?建議把自己變黑

2022-08-30 12:14
來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客
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在過去的兩個月里,全國大多數(shù)城市都進入了“出門一分鐘,流汗一小時”的酷暑時期,特別是幾個火爐城市,溫度甚至已經(jīng)突破了42℃+大關,這大熱天的走在外邊兒如果不做點防護措施(也可能根本不想出門),你能輕松在兩個月內(nèi)收獲一套表情包。

創(chuàng)作表情包的幕后黑手來自于太陽的紫外線輻射(UVR)。從古老太陽到達地球的陽光包含了約50%的可見光、約40%紅外光和9%的紫外光。

由于紫外光的波長(200nm~400nm)相對來說更短,所以頻率會更高,根據(jù)光子能量公式E=hv,在h(普朗克常數(shù))不變的情況下,v(光的頻率)的值越高,光的能量也越高。對人體而言,當太陽光中蘊含的能量突破可承受的閾值后,便會對身體造成傷害,首當其沖的就是我們的皮膚。

不過眾所周知,我們的皮膚雖然只有薄薄的幾層,但它卻是人體調(diào)節(jié)體溫、排泄廢物以及感受外界刺激的重要器官,同時也是對抗外部環(huán)境的主要屏障,大多數(shù)看不見的威脅如微生物、弱輻射都要先過了皮膚這一關,才能侵入人體內(nèi)部。

因此,紫外光與皮膚之間就展開了一場跨越終生的拉鋸戰(zhàn)。

為了在這場戰(zhàn)爭中獲得上風乃至完全勝利,科學家對紫外光傷人的原因進行了深入研究。

首先要知道,紫外光其實可分為長波紫外線A(UVA)、中波紫外線B(UVB)和短波紫外線C(UVC),它們都能對細胞中的DNA造成破壞。

DNA屬于生物體發(fā)育和正常運作必不可少的一種生物大分子,它能吸收被紫外線照射時獲得的能量,然后以熱量的形式迅速釋放,而在這段吸收能量和散熱期間,DNA處于一個較高的能量狀態(tài),這時候就可能會發(fā)生有害反應,比如兩個堿基對配對錯誤導致蛋白質(zhì)復制失敗。

就日常來說,對我們有威脅的主要是UVA和UVB,因為UVC在地球大氣層會被臭氧所吸收,到不了地面。

另外由于兩種紫外線波長的差異,它們的“傷人”方式也略有區(qū)別。UVA主要作用于肌膚的真皮層,當皮膚受到UVA的照射后,會破壞其中的彈性纖維和膠原蛋白纖維,使皮膚變黑。

UVB雖然只能達到表皮層,但它會引起“曬傷”。比如有些人曬了太陽,臉部變化可能是曬紅→變白→曬紅→又變白,循環(huán)往復,膚色倒是沒黑多少,臉上卻多了不少小斑點,這正是表皮細胞被“曬死”所導致的。

為了應對紫外線的猛烈攻勢,皮膚也進化出了自己的一套防御手段,比如增加表皮厚度、利用細胞凋亡和DNA修復機制等多種內(nèi)源性機制來減少和修復紫外線造成的損傷。

此外,皮膚變黑也不完全是壞事,因為人體原本就含有黑色素細胞,它們的作用也是用來充當細胞的“遮陽傘”。

賦予黑色素顏色的游離電子群給了它們對抗紫外線的資本,當黑色素受到紫外線分子照射時,它會進入到激發(fā)態(tài),此時的電子能量變高,簡單來說,就是變得活躍起來了。

但是活躍時間并不會一直持續(xù)下去,而是會以熱量的形式釋放出額外的能量,看起來是不是有點熟悉,沒錯,與DNA的運作機制很相似,但是黑色素的光敏感性更高,因此它能把DNA的紫外線給“搶”過來,進而保護DNA免受損傷。

所以被曬黑相當于給皮膚穿上了一件防曬衣,而且還能減少患上皮膚癌的風險。有研究曾對比過各膚色人種對日光照射后的反應,結(jié)果表明容易被曬傷的“白皮”人群,皮膚癌患病概率要比膚色黑的人群更高。

因此,除了自身的修復調(diào)節(jié)能力外,我們還需要借助外力來抵御紫外線的進攻,比如防曬霜、遮陽傘等,每天正確涂防曬霜,既能防止被曬傷,還能有效幫助大家預防皮膚癌。

參考資料:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2671032/

https://www.nature.com/scitable/blog/scibytes/how_ultraviolet_light_reacts_in/

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