Jak działa krem z filtrem UV? Mało znane fakty o tym, jak działają kremy przeciwsłoneczne

Nie trzeba być amatorem "leżenia plackiem" na leżaku w pełnym słońcu, by doznać poparzeń słonecznych. Górski szlak, prace w ogródku, zabawa w przydomowym basenie - promienie słoneczne dosięgają nas wszędzie i przez cały rok. Jednak latem są szczególnie groźnie. Najprostszą formą ochrony skóry przed doznaniem bolesnych w skutkach oparzeń, są obecne na rynku kremy przeciwsłoneczne zawierające specjalne filtry UV. Ale czym tak właściwie są i w jaki sposób nas chronią?

Najpierw trochę historii. Kremy przeciwsłoneczne w takiej formie, w jakiej znamy je dzisiaj, mają zaledwie sto lat. Jednakże ludzkość zdaje sobie sprawę z negatywnego wpływu promieniowania słonecznego na skórę od tysięcy lat.

Najstarsze zapiski pochodzące ze starożytnego Egiptu mówią o powszechnym wykorzystaniu mieszanki otrębów ryżowych, jaśminu i łubinu. Natomiast starożytni Grecy nosili długie, luźne ubrania i kapelusze z szerokim rondem, aby chronić się przed słońcem, a ponadto nacierali skórę oliwą z oliwek.

W afrykańskiej Namibii, kobiety z plemienia Himba do ochrony przed promieniami słonecznymi wykorzystywały pastę zwaną otjize, zrobioną z masła, tłuszczu zwierzęcego i czerwonej ochry, aby chronić swoją skórę i włosy przed słońcem. Podobnie robiły kobiety w Birmie, które skórę nacierały pastą z kory jabłoni zwanej thanaka, podczas gdy kilka rdzennych plemion amerykańskich z terenu Ameryki północno-zachodnie stosowało balsamy z wyciągiem z choiny zachodniej (Tsuga heterophylla).

Za to starożytni Indianie byli pierwszymi ludźmi w udokumentowanej historii, którzy stosowali cynk jako filtr przeciwsłoneczny - i to już w 500 roku p.n.e.

Jak po latach dowiedli naukowcy, w swych metodach najmniej zasadności mieli Grecy - choć oliwa miała dobroczynny wpływ na skórę, to nijak miała się do ochrony przed promieniowaniem. Natomiast Egipcjanie, rdzenna ludność Birmy oraz Indianie wyprzedzili swoje czasy, gdyż otręby ryżowe pochłaniały promieniowanie słoneczne, kora jabłoni je blokowała, natomiast cynk po dziś dzień stanowi jeden ze składników kremów z filtrem.

Co może dziwić to fakt, że w zachowanych zapiskach mało jest informacji na temat tego jak mieszkańcy Starego Kontynentu radzili sobie z promieniami słonecznymi setki lat temu. Według historyków setki lat temu Europejczycy doświadczali znacznie niższych temperatur, upały były sporadyczne, a ubrania tworzone były z naturalnych włókien, które pozwalały na lepszą cyrkulację powietrza niż współczesne, szyte z włókien syntetycznych. W efekcie czego przeciętny europejski chłop potrzebował jedynie luźnego ubrania, które zakryje jego skórę - od kostek do nadgarstków. 

Przełom dla prac nad stworzeniem kremu z filtrem UV przypada na rok 1801, kiedy to niemiecki chemik Johann Wilhelm Ritter odkrył promieniowanie ultrafioletowe. To pociągnęło za sobą szereg prac i eksperymentów, które ostatecznie doprowadziły przemysł do produkcji na masową skalę.

W 1889 roku Erik Johan Widmark ze Sztokholmu opublikował wyniki przełomowego badania, w myśl którego dowiódł, że promieniowanie UV może powodować rumień i oparzenia skóry. Natomiast już dwa lata później, w 1891 roku, doktor Hammer ze Stuttgartu w Niemczech jako pierwszy zaleca stosowanie chemicznych filtrów przeciwsłonecznych, aby zapobiec promieniowaniu UV powodującemu rumień słoneczny skóry. Używał on chininy przygotowanej w maści jako pierwszego ludzkiego filtra przeciwsłonecznego.

Pierwszy w historii "pełnoprawny" krem przeciwsłoneczny z filtrem UV został opracowany w 1932 roku w Australii przez chemika H.A. Miltona Blake'a, który nad recepturą pracował przez ponad 12 lat w kuchni własnego domu. Jako substancji absorbującej promienie słoneczne chemik wykorzystał związek organiczny - salicylan fenylu znany również jako salol. Przeciwsłoneczne właściwości kremu zostały zweryfikowane jeszcze w tym samym roku przez Uniwersytet w Adelaide, dając początek produkcji pierwszemu kremowi z filtrem przeciwsłonecznym.

No właśnie - jak właściwie działają współczesne kremy z filtrem UV i jak odległe są one od kremu Miltona Blake'a?

Zacznijmy od wyjaśnienia, przed czym właściwie chronią filtry słoneczne. Słońce emituje - odkryte przez Rittera - promienie ultrafioletowe, które dzielą się na trzy pasma, zależne od długości fali. Różnią się one aktywnością biologiczną i stopniem, w jakim mogą przenikać przez skórę. Im krótsza długość fali, tym bardziej szkodliwe promieniowanie UV. Jednakże, promieniowanie UV o krótszej długości fali ma mniejszą zdolność do penetracji skóry. Promienie ultrafioletowe obejmuje zakres długości fal 100-400 nanometrów:

Krótkofalowe UVC jest najbardziej szkodliwym rodzajem promieniowania UV. Jednak dzięki naturalnemu, globalnemu filtrowi - warstwie ozonowej, UVC nie dociera do Ziemi.

UVB o średniej długości fali jest bardzo aktywne biologicznie, ale nie może przeniknąć poza naskórek - powierzchniową warstwę skóry. Jest ono odpowiedzialne za tzw. opóźnione opalanie (widoczne dopiero po 2-3 dniach) i oparzenia. Oprócz tych krótkotrwałych efektów, UVB przyspiesza starzenie się skóry i znacząco sprzyja rozwojowi raka skóry. Jednocześnie większość słonecznego UVB jest filtrowana przez atmosferę.

Promieniowanie o najdłuższej fali - UVA - stanowi około 95 procent promieniowania UV docierającego do powierzchni Ziemi. Może ono przenikać do głębszych warstw skóry - skóry właściwej i jest odpowiedzialne za natychmiastowy, krótkotrwały efekt opalenizny. W większym stopniu niż UVB przyczynia się również do starzenia się skóry i powstawania zmarszczek. Przez długi czas uważano, że UVA nie może powodować żadnych trwałych uszkodzeń. Ostatnie badania zdecydowanie sugerują, że promieniowanie UVA znacznie przyczynia się do powstawania nowotworów skóry.

Niezależnie o jakiej marki produkcie mówimy, każdy krem przeciwsłoneczny z filtrem UV ma wspólną cechę - zawiera substancję aktywną oraz emulsję będącą nośnikiem substancji aktywnej. 

Substancja aktywna to owy "filtr", który chroni skórę. Kremy przeciwsłoneczne dzielimy na dwie kategorie ze względu na rodzaj użytego "filtra": nieorganiczne (błędnie nazywane fizycznymi lub mineralnymi) oraz organiczne (błędnie nazywane chemicznymi). Różnica pomiędzy tymi dwoma typami polega na sposobie, w jaki chronią skórę.

Kremy z filtrem nieorganicznym - popularnie zwane fizycznymi - zawierają najczęściej dwutlenek tytanu (IV) lub tlenek cynku, które odpowiedzialne są za fizyczne odpychanie promieni. Działają niczym połączenie tarczy i lustra. Ich główną zaletą jest bycie przyjaznymi dla alergików, lecz wadą - pozostawianie osadu na skórze ze względu na niską rozpuszczalność w wodzie obu związków.

Natomiast kremy z filtrem organicznym (błędnie zwanymi chemicznymi) zawierają związki organiczne absorbujące promienie UV. Wśród najczęściej stosowanych związków organicznych w tym typie kremów możemy znaleźć m.in. oksybenzon, awobenzon, homosalan i oktinoksat.

Choć plusem stosowania kremów zawierających filtry organiczne jest brak osadu na skórze, to nie są one rekomendowane dla alergików i osób o wrażliwej skórze. A to ze względu na fakt, że w przeciwieństwie do nieorganicznych kremów, są one niemalże całkowicie wchłaniane przez skórę. Ponadto właściwości absorpcyjne sprawiają, że skóra posmarowana kremem z filtrem organicznym może dawać wrażenie nagrzanej, gdyż filtr absorbuje ciepło i oddaje je do skóry.

Zwykle każdy krem zawiera od jednej do maksymalnie sześciu substancji aktywnie chroniących skórę.

Drugą częścią każdego kremu z filtrem jest emulsja. Emulsja pod postacią balsamu, mleczka, kremu, olejeku, pianki lub żelu - jest tym, co przenosi aktywny składnik. Zwykle składa się ona z kombinacji oleju i wody oraz innych składników. Skład emulsji jest niezwykle ważny, ponieważ konserwuje produkt, aby przetrwał na półce lub w twojej szafce. Od składu emulsji zależy utrzymanie odporności na wodę, wrażenia skórne (np. odczuwalne ochłodzenie po nałożeniu), zapach kremu przeciwsłonecznego z filtrem UV oraz na to, jak dobrze wiąże się on ze skórą.

Tajemniczy SPF, który obecny jest na każdym opakowaniu kremu z filtrem to wskaźnik ochrony przeciwsłonecznej (od angielskiego sun protection factor). Jest to wskaźnik używany w przemyśle kosmetycznym do oznaczania stopnia ochrony przed promieniowaniem UVB - SPF sam w sobie nie informuje o ochronie przed promieniami UVA. 

SPF to stosunek ilości czasu ekspozycji na promieniowanie słonecznej wymaganego do poparzenia skóry u osoby, która zastosowała krem z filtrem do osoby, która kremu z filtrem nie zastosowała wcale. SPF przyjmuje założenie, że nałożone jest 2 miligramy kremu na centymetr kwadratowy skóry.

Dla przykładu, zastosowanie kremu z filtrem UV z oznaczeniem SPF 30 sprawi, że dana osoba dozna oparzeń skóry 30-sto krotnie wolniej niż osoba, która nie użyła żadnego kremu.

Żaden krem nie daje stuprocentowej ochrony przed oparzeniami słonecznymi, jednakże skuteczność kosmetyku w zatrzymywaniu promieni UVB o SPF 15 wynosi 93 procent, SPF 30 97 procent, a SPF 50 98,3 procent. Regulacje Unii Europejskiej zabraniają wprowadzenia do sprzedaży kremów o SPF powyżej 50, gdyż mogłoby to doprowadzić do sytuacji, w której potencjalny klient sugerowałby się SPF jako wartością procentową ochrony - innymi słowy, że SPF 100 w stu procentach chroni przed promieniowaniem UVB. W rzeczywistości SPF 100 chroni jedynie przed 99 procent promieni słonecznych - zaledwie 0,7 procent więcej niż SPF 50

Eksperci radzą, aby o kremach przeciwsłonecznych i wartościach SPF myśleć jak o siatce na okna: siatki blokują większość owadów, ale nadal przedostają się przez nie tak powietrze, jak i bardzo niewielkie owady, kurz i piach.

Jak wcześniej wspomniałam, SPF to wskaźnik ochrony przed promieniami UVB. Kremy z filtrem chroniące przed UVA posiadają dodatkowe oznaczenia. UVA "w kółeczku" oznacza, że produkt chroni przed promieniami UVA przynajmniej w 33 procentach tak efektywnie jak przed UVB. Dla przykładu produkt o oznaczeniu SPF 30 i UVA "w kółeczku" ma faktor 10 dla ochrony przed UVA.

Bezpośrednim odpowiednikiem SPF dla ochrony przed promieniowaniem UVA jest PPD (z ang. Persistent Pigment Darkening). Jednocześnie z perspektywy przemysłowej trudnym do osiągnięcia jest wyprodukowanie kremu przeciwsłonecznego z filtrem o takiej samej wartości SPF i PPD, a produkcja kosmetyków chroniących przed UVB jest prostsza.