Die Haut kann auf Sonnenlicht mit chronischen (z. B. Dermatoheliosis [Hautalterung], aktinische Keratosen) oder akuten (z. B. Lichtempfindlichkeit, Sonnenbrand) Veränderungen reagieren.
Ultraviolett-(UV-)Strahlung
Die Sonne strahlt eine Vielzahl elektromagnetischer Strahlung aus. Die meisten der dermatologischen Auswirkungen des Sonnenlichts werden durch UV-Strahlung verursacht, die in 3 Bänder unterteilt wird: UVA (320 to 400 nm) UVB (280 to 320 nm) und UVC (100 to 280 nm). Da die Atmosphäre die Strahlung filtert, erreichen nur UVA und UVB die Erdoberfläche. Der Charakter und die Menge der Sonnenbrand erzeugenden Strahlen (vor allem Wellenlängen < 320 nm), die die Erdoberfläche erreichen, variieren stark mit folgenden Faktoren:
Beschaffenheit von Atmosphäre und Erdoberfläche
Breitengrad
Jahreszeit
Tageszeit
Höhenlage
Ozonschicht
Die Sonnelichtaussetzung der Haut hängt auch von mehreren Aspekten der Lebensführung ab (z. B. Kleidung, Beruf, Freizeitaktivitäten).
Sonnenbrand erzeugenden Strahlen werden durch Glas und größtenteils durch dicke Wolken, Rauch und Smog gefiltert, allerdings können sie leichte Wolken, Nebel oder 30 cm von klarem Wasser passieren und möglicherweise schwere Verbrennung verursachen. Schnee, Sand und Wasser erhöhen die Strahlenaussetzung durch Reflektion. Die Aussetzung ist in niedrigen Breitengraden (näher am Äquator), im Sommer und während der Mittagszeit (10 Uhr morgens bis 4 Uhr nachmittags) erhöht, weil das Sonnenlicht die Atmosphäre unter diesen Bedingungen direkter (d. h. unter kleinerem Winkel) passiert. Die Aussetzung ist auch in höheren Lagen größer, vor allem wegen der dünneren Atmosphäre. Stratosphärisches Ozon, das UV-Licht insbesondere kürzerer Wellenlänge filtert, wird durch künstlich hergestellte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (z. B. in Kühlmitteln und Sprühdosen) abgebaut. Eine verringerte Ozonschicht erhöht die Menge an UVA und UVB, die die Erdoberfläche erreicht.
Bräunungslampen verwenden künstliches Licht, das mehr UVA als UVB aufweist. Die Nutzung von UVA wird häufig als "sichererer" Weg zur Sonnebräune beworben, jedoch treten viele der gleichen langfristigen schädlichen Wirkungen wie bei UVB-Exposition auf, einschließlich Photoaging und Hautkrebs. UV-Licht von Solarien emittiert, wurde als krebserzeugend beim Menschen eingestuft, und es hat sich gezeigt, dass Solarien das Risiko von Melanomen erhöhen. Es gibt ganz einfach keine "sichere" Sonnenbräune mit UV-Exposition.
Pathophysiology of Sun Exposure
Unerwünschte Folgen der UV-Exposition beinhalten akuten Sonnenbrand und verschiedene chronische Veränderungen. Chronische Veränderungen umfassen Hautverdickung, Faltenbildung und bestimmte Läsionen wie aktinische Keratose und Krebs. Durch das Sonnenlicht kommt es zudem zu Inaktivierung und Verlust epidermaler Langerhans-Zellen, die einen wichtigen Bestandteil des Immunsystems der Haut darstellen.
Als Schutzreaktion im Anschluss an Sonnenlichtaussetzung verdickt sich die Epidermis und die Melanozyten produzieren vermehrt das Pigment Melanin, wodurch es zu dem kommt, was im Allgemeinen als "Hautbräunung" bekannt ist. Hautbräunung bietet einen gewissen natürlichen Schutz gegen UV-Strahlung, hat aber ansonsten keine gesundheitlichen Vorteile.
Menschen unterscheiden sich hinsichtlich Sensibilität und Reaktion auf Sonnenlicht sehr, was vor allem vom Melaningehalt der Haut abhängt. Die Haut wird mit abnehmender Empfindlichkeit für Sonnenschäden in sechs Typen (I – VI) eingeteilt. Die Klassifikation erfolgt anhand der zusammenhängenden Faktoren Hautfarbe, UV-Sensibilität und Reaktion auf Sonnenexposition (siehe Tabelle Fitzpatrick-Hauttypklassifizierung). Hauttyp I ist hellhäutig bis lediglich leicht pigmentiert, sehr UV-empfindlich, entwickelt keine sofortige Pigmentzunahme, bekommt immer schnell Sonnenbrand und wird niemals braun. Hauttyp VI dunkelbraun oder schwarz, ist meistens von UV-Licht geschützt und hat eine tiefdunkle schwarz-braune Farbe mit oder ohne Sonnenexposition. Allerdings sind dunkelhäutige Menschen nicht immun gegen die Effekte der Sonne und stark pigmentierte Haut kann bei starker oder lang dauernder Exposition Sonnenschäden entwickeln. Die langfristigen Auswirkungen der UV-Exposition bei dunkelhäutigen Menschen sind die gleichen wie bei hellhäutigen Menschen, allerdings sind sie oft verzögert und weniger schwerwiegend, weil das Melanin in ihrer Haut einen eingebauten UV-Schutz bietet.
Menschen mit blonden oder roten Haaren sind besonders anfällig für die akuten und chronischen Auswirkungen von UV-Strahlung. Bei vielen hellhaarigen Menschen tritt eine unregelmäßige Melanozytaktivierung auf, wodurch Sommersprossen entstehen.
Bei Menschen mit Albinismus liegt aufgrund eines Defekts des Melanin-Stoffwechsels keine Pigmentierung der Haut vor. Ungleichmäßige Bereichen mit Depigmentierung liegen wegen der immunologischen Zerstörung von Melanozyten bei Patienten mit Vitiligo vor. Diese und andere Gruppen von Menschen, die nicht dazu in der Lage, Melanin schnell und vollständig zu produzieren, sind besonders anfällig für Sonnenschäden.
Prävention von Auswirkungen der Sonneneinstrahlung
Das Vermeiden der Sonne, das Tragen von Schutzkleidung und die Anwendung von Sonnenschutzmittel helfen dabei, die UV-Exposition zu minimieren. Zwei orale ErgänzungenPolypodium leucotomos und Nicotinamid — kann auch einen gewissen Schutz vor Sonnenschäden (z. B. Hautverdickung, Faltenbildung) bieten.
Vermeidung der Sonne
Sonnenbrand und die chronischen Auswirkungen des Sonnenlichts lassen sich durch einfache Vorsichtsmaßnahmen verhindern. Diese Vorsichtsmaßnahmen sind für Menschen aller Hauttypen empfohlen, insbesondere diejenigen, die hellhäutig sind und leicht Sonnenbrand bekommen. Exposition gegenüber heller Mittagssonne und anderen Umgebungen mit hoher UV-Strahlung (siehe Ultraviolette [UV] Strahlung) sollte auf ein Minimum reduziert werden (30 Minuten oder weniger), selbst für Menschen mit dunkler Haut. In gemäßigten Temperaturzonen ist die Intensität der UV-Strahlung vor 10 Uhr morgens und nach 4 Uhr nachmittags geringer, da mehr Sonnenbrand auslösende Wellenlängen herausgefiltert werden. Nebel und Wolken verringern das Risiko nicht wesentlich und das Risiko ist in großen Höhen und geringen Breitengraden (z. B. am Äquator) erhöht.
Obwohl die Sonneneinstrahlung zur Bildung von Vitamin D beiträgt, empfehlen viele Experten, einen ausreichenden Vitamin-D-Spiegel bei Bedarf durch die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln aufrechtzuerhalten und nicht durch übermäßige Sonneneinstrahlung.
Schutzkleidung
Die Exposition der Haut gegenüber UV-Strahlung kann durch das Tragen von Schutzbedeckungen wie Hüten, Hemden, Hosen und Sonnenbrillen minimiert werden. Dicht gewobene Stoffe blockieren die Sonne besser als locker gewobene. Im Handel ist zudem spezielle Kleidung mit hohem Sonnenschutz erhältlich. Diese Art von Kleidung ist mit UV-Schutzfaktor (UPF) gefolgt von einer Zahl versehen, die das Ausmaß des Schutzes angibt (ähnlich wie die Kennzeichnung von Sonnencreme). Breitkrempige Hüte schützen das Gesicht, die Ohren und den Hals, aber diese Bereiche benötigen noch zusätzlichen Schutz durch topische Sonnenschutzmittel. Das regelmäßige Tragen UV-undurchlässiger, anatomisch geformter Sonnenbrillen hilft beim Schutz der Augen und Augenlider.
Sonnenschutzmittel
Sonnenschutzmittel schützen die Haut vor Sonnenbrand und chronischen Sonnenschäden, indem sie die UV-Strahlen der Sonne absorbieren oder reflektieren. Ältere Sonnenschutzmittel neigten dazu, nur UVB-Licht zu filtern, aber die meisten neueren Sonnenschutzmittel filtern jetzt auch effektiv UVA-Licht und sind mit der Aufschrift "breites Spektrum" versehen. In den USA stuft die U.S. Food and Drug Administration (FDA) Sonnenschutzmittel über ihren Lichtschutzfaktor (SPF) ein: Je höher die Zahl, desto größer der Schutz. Der SPF quantifiziert nur den Schutz vor UVB-Exposition; es gibt keine Skala in den USA für UVA-Schutz, aber formale Empfehlungen können in Vorbereitung sein. Menschen sollten in der Regel ein Breitbandsonnenschutzmittel mit einem SPF von 30 oder höher verwenden.
Sonnenschutzmittel sind in vielen Applikationsformen erhältlich, darunter Cremes, Gels, Schäume, Sprays, Pulver und Sticks. Inhaltsstoffe von Sonnenschutzmitteln wirken durch Absorption und/oder Reflexion von Licht. Selbstbräuner schützen nicht in besonderem Maße vor UV-Aussetzung.
Chemische Sonnenschutzmittel enthalten Inhaltsstoffe, die UV-Strahlung absorbieren. Cinnamate, Salicylate und para-Aminobenzoesäure (PABA)-Derivate bieten UVB-Schutz. Benzophenone werden häufig zum Schutz für UVB- und UVA-Kurzwellen verwendet. Avobenzone und "ecamsule" Filter im UVA-Bereich und kann hinzugefügt werden, um weiteren UVA-Schutz zu bieten.
Physikalisch blockierende (mineralische Sonnenschutzmittel) reflektieren oder streuen Licht und enthalten die Bestandteile Zinkoxid und Titandioxid, die sowohl UVB- als auch UVA-Strahlen physikalisch reflektieren. Obwohl Formulierungen dieser Produkte zuvor sehr weiß und pastös waren, ermöglichten sie die Mikronisierung und Nanotechnologie, eine transparentere Schicht zu bilden, während sie einen breiten Spektrumschutz bieten.
Es wird angenommen, dass alle chemischen Inhaltsstoffe von Sonnenschutzmitteln bis zu einem gewissen Grad systemisch absorbiert werden. Obwohl die meisten Inhaltsstoffe nur minimale negative Auswirkungen haben, bergen einige ein potenzielles Risiko, und andere werden derzeit noch untersucht. Für Menschen, die wegen einer systemischen Absorption besorgt sind, können mineralische Sonnenschutzmittel, die nicht mikronisiert wurden, bevorzugt werden, da ihre Moleküle zu groß sind, um durch die Haut aufgenommen zu werden.
Das Versagen von Sonnenschutzmitteln ist häufig und resultiert in der Regel aus zu spätem Auftragen (Sonnenschutzmittel sollten optimalerweise 30 Minuten vor der Sonnenexposition aufgetragen werden), dem Versäumnis, das Produkt nach dem Schwimmen oder Schwitzen erneut aufzutragen, dem Versäumnis, es während der Sonnenexposition alle 2 bis 3 Stunden aufzutragen, oder dem unzureichenden Auftragen des Produkts. Eine Unze (etwa 30 ml) sollte verwendet werden, um die gesamte Körperoberfläche einer durchschnittlich großen Person zu bedecken; die meisten Menschen tragen weniger als die Hälfte der empfohlenen Menge auf.
Allergische oder photoallergische Reaktionen können bei Sonnenschutzmitteln auftreten, die chemische Filter enthalten und von anderen photosensiblen Hautausschlägen unterschieden werden müssen. Oft ist zur Diagnosestellung ein Patch- oder Photopatch-Test mit den Bestandteilen des Sonnenschutzmittels erforderlich. Dieser Test erfolgt normalerweise durch Dermatologen mit Fachkenntnissen in allergischen Kontaktekzemen.
Schützende Ergänzungen
Polypodium leucotomos (ein natürliches tropisches Farnextrakt) (1) und Nicotinamid sind orale Ergänzungsmittel, die einen gewissen Schutz gegen die schädlichen Auswirkungen des Sonnenlichts bieten, aber nicht als Ersatz für andere Sonnenschutzmethoden angesehen werden sollten. Bei höheren Dosen von Nicotinamid ist Vorsicht geboten, da sie Leberschäden verursachen und den Blutzuckerspiegel erhöhen können.
Hinweis zur Prävention
1. Nestor MS, Berman B, Swenson N: Safety and efficacy of oral Polypodium leucotomos extract in healthy adult subjects. J Clin Aesthet Dermatol 8(2):19–23, 2015. PMID: 25741399