แสงอาทิตย์กับอันตรายต่อผิวหนัง

ที่มา:วิชิต  ลีนุตพงษ์

แสงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์นอกจากจะให้แสงสว่างส่วนใหญ ทั้งโดยตรงและโดยอ้อมที่เห็นได้บนผิวโลกแล้วยังให้รังสีอื่นๆ ที่ไม่สามารถเห็นได้ เช่น รังสีอัลตราไวโอเลต และรังสีอินฟราเรด แสงที่ได้รับโดยตรงจากดวงอาทิตย์ในเวลากลางวันมีทั้งคุณและโทษต่อสรรพสิ่งทั้งหลายที่อยู่บนโลก มีผู้ตั้งข้อสังเกตว่า แสงอาทิตย์ในปัจจุบันมีความจ้าและความร้อนมากกว่าแต่ก่อน ซึ่งอาจเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงทางสิ่งแวดล้อมอันเกิดจากการกระทำของมนุษย์ เช่น การสูญเสียม่านกรองแสงในบรรยากาศเหนือผิวโลก ทำให้แสงผ่านสู่ผิวโลกมากกว่าเดิม ซึ่งอาจเสริมความรุนแรงและอุบัติการโรคต่ออวัยวะของร่างกายที่แสงสัมผัสโดยตรงอันได้แก่ผิวหนังและดวงตา

แสงสว่าง (visible light)

แต่เดิมเชื่อกันว่าแสงอาทิตย์ส่วนที่ให้แสงสว่างที่เห็นได้ (ความยาวคลื่น ๔๐๐-๗๐๐ นาโนเมตร) ไม่มีอันตรายต่อผิวหนัง ในปัจจุบันมีรายงานถึงโทษต่างๆ อาทิโรคผิวหนังภาวะพิษเหตุแสง (phototoxicity) ซึ่งเกิดขึ้นในรายที่ได้รับการกระตุ้นด้วยสารก่อภาวะไวแสง (photosensitizer) ต่างๆ เช่น สีย้อมและการเสริมฤทธิ์ก่อมะเร็งของรังสีอัลตราไวโอเลต บี (สัตว์ทดลอง)

รังสีอัลตราไวโอเลต (UV)

รังสีอัลตราไวโอเลต ที่มนุษย์ได้รับในธรรมชาติมาจากแสงอาทิตย์ ซึ่งมีรังสีอัลตราไวโอเลต อยู่เพียงร้อยละ ๕ และแบ่งออกได้เป็น ๓ ส่วน ตามความยาวคลื่น ได้แก่ UVC (๑๐๐-๒๙๐ นาโนเมตร), UVB (๒๙๐-๓๒๐ นาโนเมตร) และ UVA (๓๒๐-๔๐๐ นาโนเมตร)

UVC แม้จะเป็นรังสีส่วนที่มีศักยภาพเป็นอันตรายสูงมากต่อผิวหนังและตา แต่จะไม่แผ่ลงไปถึงผิวโลกเนื่องจากถูกชั้นโอโซนในบรรยากาศกรองไว้หมด ส่วน UVB เป็นตัวสำคัญในการก่อผลทางชีวภาพต่างๆ ต่อมนุษย์ คืออาการผิวหนังแดง และไหม้จากแสงอาทิตย์ ที่เรียกว่า อาการไหม้แดด (sunburn) ผิวคลhe (suntan) ความชราของผิวหนัง (photogeing) และเกิดมะเร็งผิวหนัง

UVA มีปริมาณในแสงอาทิตย์มากกว่า UVB ประมาณ ๑๐ เท่า และสามารถทำอันตรายต่อผิวหนัง เหมือน UVB แต่ปลอดภัยกว่า เพราะขนาดที่ก่ออันตรายสูงกว่า UVB ถึง ๑,๐๐๐ เท่า มีรายงานว่าในระยะไม่กี่ปีมานี้ระดับ UVB ในชั้นบรรยากาศ ผิวโลก (โทรโปสเฟียร์) เพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนซึ่ง สัมพันธ์กับระดับโอโซนที่ลดลงในบรรยากาศชั้น สแตรโตสเฟียร์นอกจากนั้นยังมีปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อปริมาณ UV ที่ได้รับในธรรมชาติด้วย คือ

-ช่วงเวลา

-ฤดูกาล

-ละติจูด

-ปริมาณเมฆและมลพิษในอากาศ

-การสะท้อนของรังสี

-ระดับความสูงจากน้ำทะเล

-ลม, ความชื้น และอุณหภูมิ

ช่วงเวลา

ผู้ที่เกิดอาการผิวหนังไหม้แดดร้อยละ ๓๐-๕๐ เป็นผลจากการสัมผัสในช่วงเวลา ๑๑.๐๐-๑๓.๐๐ นาฬิกา อัตราส่วนระหว่ง UVA ต่อ UVB จะมากในช่วงเช้าและเย็น และน้อยที่สุดในเวลาเที่ยงวัน ดังนั้นแสงอาทิตย์ในตอนเที่ยงจึงมีอันตรายสูงสุด

ฤดูกาล

สำหรับความเข้มของรังสีในเขตอบอุ่น (temperate zones) ของโลกนั้น ความเข้มของ UV ในตอนกลางวันของฤดูร้อนจะสูงกว่าในฤดูหนาวถึง ๑๓๐ เท่า ในบริเวณแถบเส้นศูนย์สูตร ฤดูกาลไม่มีผลแตกต่างมาก

ละติจูด

ความเข้มของ UV ในระดับละติจูดต่างๆ บนผิวโลกที่เคยมีการวัดไว้ก่อน พ.ศ. ๒๕๒๕ โดยใช้มาตรวัดการไหม้แดดจากรังสีอัลตราไวโอเลต (Robertson-Berger sunbuming ultraviolet meter) ดังแสดงไว้ในตาราง ซึ่งจะเห็นว่าระดับ UVB อาจแตกต่างกันได้ถึง ๕ เท่าเมื่อเทียบระหว่างยุโรปตอนเหนือและเขตศูนย์สูตร

ปริมาณเมฆและมลพิษในอากาศ

รังสี UV บนผิวโลกนอกจากได้รับโดยตรงจากแสงอาทิตย์แล้ว ยังได้จากการสะท้อนของแสงอาทิตย์โดยโมเลกุลในชั้นบรรยากาศ ในฤดูร้อน ปริมาณนี้อาจมีพอกับที่ได้รับโดยตรงจากแสงอาทิตย์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของเมฆในท้องฟ้า ซึ่งจะทำให้ปริมาณลดลงได้ อย่างไรก็ตามในกรณี ที่มีเมฆกระจายหนาแน่นทั่วท้องฟ้ารังสี UVB ลดลงเพียงประมาณร้อยละ ๑๐ เมื่อเทียบกับเมื่อท้องฟ้าโปร่งใส แต่ในกรณีที่มีก้อนเมฆบังดวงอาทิตย์โดยตรง UVB อาจลดลงได้ถึงร้อยละ๕๐.๖ โดยที่รังสีอินฟราเรดในแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นตัวให้ความร้อนจะถูกไอน้ำในเมฆดูดซึมไปเกือบทั้งหมด ในขณะที่รังสี UV ผ่านทะลุเมฆได้ดีกว่า ดังนั้นในวันที่มีเมฆมากกระจายทั่วท้องฟ้า ผิวหนังจะเกิดอาการแสบไหม้จากแสงอาทิตย์ได้ง่าย เพราะขาดสัญญาณเตือนภัยจากความร้อนที่เกิดจากรังสีอินฟราเรด

การสะท้อนของรังสี

แสงอาทิตย์สะท้อนจากผิวโลกในอัตราต่างๆ กัน: จากพื้นดินน้อยมาก, พื้นหญ้าสะท้อนรังสี UVB ร้อยละ ๓ พื้นทรายร้อยละ ๒๕ จึงทำให้ผู้ที่นั่งใต้ร่มเงาในบริเวณชายหาดเกิดอาการผิวไหม้ได้

ตารางที่ ๑ แสดงค่าเฉลี่ยของความเข้ม UV ที่ตำแหน่งต่างๆ บนผิวโลก

ละติจูด (องศา)	สถานีวัดแสง	ความสูงจากระดับนํ้าทะเล* (กิโลเมตร)	ความเข้มรังสี** (หน่วยผิวไหม้แดด/ปี)
๑๙.๕ น.	เมานาโลอา, ฮาวาย	๓.๓๘	๗,๐๗๘
๓๐.๔ น.	แทลลาแฮสสื, ฟลอริดา		๓,๘๒๕
๓๑.๘ น.	เอลปาโซ, เทกซัส	๑.๑๔	๔,๘๘๙
๓๒.๘ น.	ฟอร์ตเวิร์ธ, เทกซัส	๐.๒๕	๓,๕๘๓
๓๕.๐ น.	แอลนิวเคอร์คี, นิวเมกชิโก	๑. ๕ ๑	๔, ๕๑๑
๓๗.๗ น.	โอคแลนด์, แคลิฟอร์เนีย		๓,๔๒๖
๔๐.๐ น.	ฟิลาเดลเฟีย, เพนน์ซิลเวเนีย		๒,๔๔๑
๔๐.๑ น.	ฮันนีบรุค, เพนน์ซิลเวเนีย	๐.๒๑	๒,๕๖๖
๔๑.๕ น.	ดิสมอนีส์, ไอโอวา	๐.๒๙	๒,๗๕๙
๔๔.๙ น.	มินนีแอโพลิส, มินเนโซตา	๐.๒๕	๒,๔๐๓
๔๖.๘ น.	บิสมาร์ก, นอร์ธ ดาโกตา	๐.๕๑	๒,๖๐๙
๔๖.๘ น.	ดาโฟวส, สวิตเซอร์แลนด์	๑.๕๘	๒,๔๓๐
๕๑.๘ น.	เบลส์ด์ดูซีย์, โปแลนด์		๑,๕๒๐
๓๘.o น.	เมลเบิร์น, ออสเตรเลีย		๓,๓๘๘

น. = เหนือ, ต. = ใต้

*ความสูงจากระดับนํ้าทะเลที่ต่ำกว่า ๐.๑๐ กิโตเมตร ไม่ได้ระบุ

**๑ หน่วยผิวไหม้แดด (sunburn) เท่ากับความเข้มรังสีที่น้อยที่สุดที่ทำให้ผิวหนังแดงหรือไหม้

และหิมะสะท้อนรังสี UV ได้ร้อยละ ๘๐ น้ำสะท้อนรังสีได้ร้อยละ ๕ และรังสี UV สามารถผ่านน้ำลงไปได้ลึกถึง ๕๐ เซนติเมตร ซึ่งทำให้ปริมาณ UV ใต้ผิวน้ำอาจสูงตั้งแต่ร้อยละ ๔๐ ขึ้นไป ทำนองเดียวกับเมฆในท้องฟ้า น้ำก็สามารถดูดรังสีอินฟราเรด ให้หมดไปได้ ดังนั้น นักว่ายน้ำจึงอาจเกิดผิวหนังไหม้จากรังสี UVB โดยไม่รู้สึกร้อนเลย

ความสูงจากระดับน้ำทะเล

ปริมาณ UV ที่ความสูงเหนือระดับน้ำทะเลจะเพิ่มขึ้นร้อยละ ๔ ต่อทุกๆ ระยะ ๓๐๐ เมตร โดย UVB จะเพิ่มขึ้นในอัตราที่สูงกว่า UVA

ลม ความชื้นและความร้อน

พบว่าลม ความชื้น และความร้อนเป็นปัจจัยช่วยเพิ่มฤทธิ์ที่ทำให้เกิดอาการผิวแดงหรือผิวไหม้แดดได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ดียังไม่มีข้อมูลดังกล่าวในมนุษย์

อันตรายต่อผิวหนัง

รูปที่ ๑ ภาพหลังมือแสดงผิวหนังที่เหี่ยวย่นและตกกระ เนื่องจากถูกแดดเป็นประจำ

(๑) ความชราเหตุแสง (photoaging)

โดยทั่วไปผิวหนังก็เหมือนอวัยวะอื่นในร่างกาย ที่จะต้องเสื่อมลงตามกาลเวลา (chronological aging) การเสื่อมของผิวหนังเกิดจากสัมผัสแสงอาทิตย์ (photoaging) ด้วย ซึ่งจะเกิดขึ้นในบริเวณที่ได้รับแสงแดดซ้ำๆ เป็นเวลานานๆ เช่น ที่ใบหน้า และด้านนอกของแขนทั้ง ๒ ข้าง แสงอาทิตย์ส่วน UVB เป็นตัวหลักที่ทำให้ผิวหนังเกิดความชรา UVA นั้นมีบทบาทเป็นตัวเสริมฤทธิ์ UVB และต้องเองก็มีศักยภาพทำให้เกิดความชราเหตุแสงได้ แต่ปริมาณต้องมากกว่า UVB ประมาณ ๑,๐๐๐ เท่า รังสีอินฟราเรด แม้ไม่มี บทบาทในการทำให้ผิวหนังเกิดความชรา แต่ก็สามารถเสริมฤทธิ์ของ UVB ทำให้ผิวหนังเหี่ยวย่นได้

ลักษณะของผิวหนังชราเหตุแสงจะมีผิวหยาบกร้านเหี่ยวย่น และสีไม่สม่ำเสมอ นอกจากนั้น ผิวอาจบางลงและมักมีจุดเลือดออกในบริเวณดังกล่าวด้วย

รูปที่ ๒  รอยผิวหนังเหี่ยวย่นที่บริเวณหน้าผากและหัวคิ้วของผู้ป่วยโรคด่างขาว เกิดจากขาดสีผิวป้องกันแสงแดด

ในปัจจุบันโดยการป้องกันและรักษาอย่างถูกต้องสามารถช่วยให้ผิวหนังชราเหตุแสงฟื้นตัวได้ เนื่องจากธรรมชาติเองผิวหนังชราเหตุแสงฟื้นตัวได้ เนื่องจากธรรมชาติเองผิวหนังมีการซ่อมแซมอยู่ตลอดเวลา ดังนั้น หากมีการป้องกันไม่ให้ ผิวหนังสัมผัสกับ UV โดยปกปิดผิวหนังให้พ้นแดด หรือใช้ยากันแดดต่อเนื่องเป็นเวลานานๆ ผิวหนังที่เสื่อมก็จะฟื้นตัวได้

รูปที่ ๓ ผิวหนังอักเสบภูมิแพ้แสงแดด บริเวณที่ถูกแสงแดด (ด้านนอกของแขนและคอ) เป็นผื่น

(๒) อาการผิวไหม้แดด (sunburn)

เป็นกลุ่มอาการผิวหนังอักเสบ ลักษณะผิวหนังแดง (erythema) แสบร้อนกดเจ็บ และบางรายหนังพองใส เกิดจากผิวหนังสัมผัสกับแสงแดดจัด เช่น แสงอาทิตย์ตอนเที่ยงวัน และสัมผัสเป็นเวลานานๆ รังสีสำคัญที่เป็นตัวก่ออันตรายคือ UVB แต่ UVA และแสงสว่างก็มีศักยภาพเป็นตัวส่งเสริมด้วย

การป้องกันใช้วิธีปกปิดไม่สัมผัสแสงอาทิตย์ หรือใช้ยาทากันรังสี UV การรักษาใช้ยาน้ำหรือครีมยาลดการอักเสบทาเฉพาะที่ รายที่มีหนังพองใสขนาดใหญ่อาจต้องเจาะหรือตัดหนังออก

(๓) ภาวะภูมิแพ้แสง (photoallergy)

เป็นปฏิกิริยาผิวหนังอักเสบเมื่อสัมผัสแสงอาทิตย์ที่เกิดในผู้ที่มีภูมิไวเกินชนิดพึ่งเซลล์ (cell- mediated hypersensitivity) ต่อแสงอาทิตย์ เนื่องจากเคยได้รับการกระตุ้นด้วยสารก่อภาวะไวแสงมาก่อน ต่อมาเมื่อสารดังกล่าวสัมผัสแสงอาทิตย์อีกจะมีสมบัติเป็นแอนติเจน ทำให้เกิดปฏิกิริยาที่บริเวณผิวหนังที่ถูกแดดเป็นรอยแดง คัน และมีตุ่มใสคล้ายรอยโรคที่เกิดจากการแพ้สารเคมี (contact dermatitis)

รูปที่ ๔  ผิวหนังอักเสบชนิดภาวะพิษเหตุแสงแดดเป็นผื่นรอยดำที่หลังมือ

(๔) ภาวะพิษเหตุแสง (photo-toxicity)

เป็นโรคผิวหนังอักเสบจากการสัมผัสแสงอาทิตย์ที่ร่วมกับสารก่อภาวะไวแสง ทำให้เกิดอาการผิวแดงไหม้แดดที่รุนแรงเกินเหตุ ทั้งๆ ที่ได้สัมผัสแสงอาทิตย์ในปริมาณที่ไม่น่าทำให้เกิดอาการได้

 (๕) มะเร็งผิวหนัง

แม้ว่าไม่มีข้อพิสูจน์โดยตรงว่าแสงอาทิตย์เป็นตัวก่อมะเร็ง (photocarcinogen) แต่ก็มีหลักฐานแวดล้อมบ่งชี้ว่าแสงอาทิตย์เป็นสาเหตุของมะเร็งผิวหนังในมนุษย์ได้ ซึ่งได้แก่

-มะเร็งผิวหนังโดยเฉพาะเซลล์สความัส พบบ่อยที่สุดในบริเวณที่ได้รับแสงอาทิตย์เป็นประจำ (ศีรษะ คอ แขน และมือ)

-ชนชาติที่มีผิวคลํ้าซึ่งผิวหนังทนแสงอาทิตย์ ดีกว่าชนผิวขาว มีอุบัติการมะเร็งผิวหนังน้อยกว่าชนผิวขาว

-อุบัติการมะเร็งผิวหนังในคนทำงานกลางแจ้งจะสูงกว่าคนที่ทำงานในร่ม

-ผู้ป่วยโรคทางกรรมพันธุ์ที่ผิวหนังไวต่อรังสีอัลตราไวโอเลต เช่น สภาพเผือก (albinism) และ xeroderma pigmentosum จะเป็นมะเร็งผิวหนัง บ่อยกว่าคนผิวหนังปรกติ

-มีข้อมูลบ่งชี้ว่ารังสีอัลตราไวโอเลต ช่วงคลื่นสั้นกว่า ๓๒๐ นาโนเมตร (ยูวีบี) เป็นตัวเหตุหลักของการเกิดมะเร็งจากแสงอาทิตย์ (photo – carcinogenesis) โดยเฉพาะมะเร็งเซลล์เบสัล และมะเร็งเซลล์สความัส

-ผลการทดลองในหนูแสดงว่ารังสีอัลตรา ไวโอเลตช่วงคลื่นยาวกว่า ๓๒๐ นาโนเมตร (ยูวีเอ) มักไม่ทำให้เกิดมะเร็งผิวหนัง

-UVB สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในระดับ DNA และทำให้เซลล์ที่เพาะเลี้ยงตาย การทำลาย DNA เชื่อกันว่าเป็นกระบวนการของสาเหตุการก่อมะเร็ง

-ผู้ที่เกิดอาการผิวหนังแดงและไหม้ได้ง่าย จากการสัมผัสแสงอาทิตย์และออกแดดเป็นประจำมีโอกาสเป็นมะเร็งผิวหนังมากกว่าคนที่ผิวหนังทนแสงได้ดี ข้อสังเกตนี้บ่งชี้ว่าสาเหตุที่ก่อให้เกิดการแดง และไหม้ที่ผิวหนังและการเกิดมะเร็งผิวหนังมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดคือเป็นของอย่างเดียวกัน (คือ UYB เป็นต้นเหตุ)

-อย่างไรก็ตามยังมีข้อมูลการศึกษาแสดงว่ารังสี UVA แสงสว่างที่เห็นได้ และรังสีอินฟราเรดช่วยเสริมฤทธิ์ของรังสี UVB ในการก่อมะเร็งผิวหนัง ด้วย

รังสีอัลตราไวโอเลตนอกจากจะเป็นตัวกระตุ้น การก่อโรคมะเร็งผิวหนังโดยตรงแล้ว ตัวของมันเองยังมีความสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย เช่นกระตุ้นให้เกิด สัพเพรสเสอร์ ที-เซลล์จำเพาะ ในบริเวณผิวหนังที่สัมผัสรังสี ทำให้ผิวหนังยอมรับการเจริญของเซลล์มะเร็งได้ ภูมิคุ้มกันของผู้สัมผัสรังสีมีความสำคัญในกระบวนการกำเนิดพยาธิด้วย อาทิ จาก การทดลองปลูกถ่ายมะเร็งผิวหนังที่เกิดจากสัมผัสรังสี UVB ลงบนผิวหนังสัตว์ที่มีภูมิคุ้มกันปรกติ มะเร็งที่ปลูกลงไปจะถูกทำจัดออกไปอย่างรวดเร็ว แต่ถ้าปลูกถ่ายในผิวหนังสัตว์ภูมิคุ้มกันบกพร่อง มะเร็งจะเจริญเติบโตต่อไปได้

รังสีอินฟราเรด

เป็นรังสีที่มีความยาวคลื่นระหว่างแสงสว่างที่เห็นได้กับคลื่นวิทยุ (๗๐๐-๑,๐๐๐,๐๐๐ นาโนเมตร) ให้ความร้อนสูง สามารถก่อให้เกิดมะเร็งผิวหนังและ เสริมฤทธิ์ของรังสี UV ทำให้เกิดผิวหนังเหี่ยวย่นได้