紫外線按其生物學(xué)作用分為三類(lèi):
紫外線A段(UV-A),波長(zhǎng)320~400毫微米(長(zhǎng)波),其生物學(xué)作用較弱,但可使皮膚中黑色素原通過(guò)氧化的作用轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?,沉著于皮膚表層。黑色素能吸收多種光線,而對(duì)短波輻射吸收量更大。被色素吸收的光能變成熱能,使汗液分泌增加,增強(qiáng)了局部散熱而保護(hù)皮膚不致過(guò)熱,同時(shí)防止光線深入穿透組織,避免內(nèi)部組織過(guò)熱。
紫外線B段(UV-B),波長(zhǎng)275~320毫微米(中波),有較強(qiáng)的紅斑作用和抗佝僂作用。紫外線能使人體皮膚和皮下組織中的麥角固醇和7-脫氫膽固醇形成維生素D2和D3。 許多研究指出,不論預(yù)防或**佝僂病,僅用維生素D效果不如照射紫外線好。在紫外線照射下,由于皮膚毛細(xì)血管的擴(kuò)張和表皮細(xì)胞受到破壞,釋出組織胺和類(lèi)組織胺,使皮膚出現(xiàn)紅斑。
紫外線C段(UV-C),波長(zhǎng)200~275毫微米(短波),它對(duì)機(jī)體細(xì)胞有強(qiáng)烈的作用,也有較強(qiáng)的**能力。能殺滅般的**和病毒。波長(zhǎng)越短,**作用越好。波長(zhǎng)253. 7毫微米**作用強(qiáng)。太陽(yáng)輻射中的紫外線波長(zhǎng)大于290毫微米,所以**作用遠(yuǎn)不如紫外線燈。
太陽(yáng)輻射中的紫外線C段和大部分B段為平流層的臭氧層所吸收,到達(dá)地面的紫外線主要是A段和少部分B段(>290nm)。其生物學(xué)效應(yīng)以B段較強(qiáng),A段僅相當(dāng)于B段的1 ‰ 以下。由于紫外線的照射,人的皮膚從兒童期就開(kāi)始老化,20歲以后容顏開(kāi)始出現(xiàn)老化征兆,稱(chēng)為“光老化”。在光老化中引起老年斑和腫瘤的是B段所致,皺紋的形成與A段和B段都有關(guān)系。
紫外線生物學(xué)作用的分子機(jī)制
1.誘導(dǎo)基因突變:夏季日曬30分鐘后,可使皮膚產(chǎn)生紅斑。B段使發(fā)紅的皮膚上皮細(xì)胞中胸腺嘧啶轉(zhuǎn)化為環(huán)丁烷型聚體,這既是紫外線照射使皮膚光損傷的分子基礎(chǔ),也是皮膚*的始動(dòng)因子。這種變化既造成了DNA損傷,也往往使抑*基因p53發(fā)生變異。在皮膚的基底細(xì)胞*或有棘細(xì)胞*中發(fā)現(xiàn)有50%--90%以上的腫瘤是p53突變引起的,這是因?yàn)?癥初期上皮細(xì)胞中聚體的變異所致。
2.產(chǎn)生活性氧:紫外線照射下表皮細(xì)胞可產(chǎn)生O2-,H2O2,OH-,-OH等活性氧,這些活性氧能使DNA的8-羥基鳥(niǎo)甙等受到損害,從而引起遺傳因子變異。
3.抑制**反應(yīng):給小白鼠連續(xù)20-30周每5次進(jìn)行紫外線照射,即可發(fā)生皮膚惡性腫瘤,把這種腫瘤在同系小白鼠上移植是不成功的,然而在移植前天經(jīng)B段紫外線照射后不但移植成功且生長(zhǎng)增殖。這說(shuō)明紫外線照射可誘導(dǎo)**抑制。其機(jī)理是B 段紫外線使表皮郎格罕氏細(xì)胞受到損害,**遞呈作用減弱,T細(xì)胞減少,抑制腫瘤排斥反應(yīng),促進(jìn)皮膚*發(fā)生。健康人無(wú)論老幼大約40%可以受到**抑制,在皮膚*患者中可見(jiàn)到達(dá)95%的出現(xiàn)**抑制。
人體對(duì)紫外線的防御機(jī)能
1. 黑色素和角質(zhì)層:黑色素能吸收多種光線,尤其是短波輻射,從而防止紫外線深入穿透組織,黑人的皮膚*發(fā)病率低便是例證。
2. DNA的修復(fù)功能:正常人體對(duì)損傷的DNA有定修復(fù)功能。當(dāng)紫外線照射劑量不是很大,造成的DNA損傷不超過(guò)機(jī)體修復(fù)范圍時(shí),機(jī)體能對(duì)損傷的DNA進(jìn)行修復(fù),這對(duì)預(yù)防皮膚*起很大的作用。該功能缺乏者如色素性干皮癥患者發(fā)生皮膚*的機(jī)會(huì)是正常人的2000倍。
3. 活性氧的消除機(jī)制:適量紫外線照射形成的活性氧可被體內(nèi)的維生素C,維生素E,還原型谷胱甘肽(GSH)等非酶類(lèi)物質(zhì)或超氧化物歧化酶(SOD)等氧化酶類(lèi)消除,但過(guò)量的紫外線照射形成過(guò)量活性氧超過(guò)了身體的**率,則必然會(huì)造成DNA的損。
4. **系統(tǒng):NK細(xì)胞既是細(xì)胞**監(jiān)視機(jī)構(gòu),又是非特異性的對(duì)*細(xì)胞起攻擊作用的細(xì)胞,能**少量*細(xì)胞。