太陽の放射線による皮膚の火傷
病状
日焼けは、 皮膚 などの 生体組織 に影響を及ぼす 放射線火傷 の一種で、通常は 太陽からの 紫外線 (UV) の過剰曝露によって生じます 。人間や他の動物によく見られる症状は、 触ると熱い、または 痛みを伴う 赤いまたは赤みがかった皮膚 、全身の 倦怠感 、軽い めまい などです。その他の症状には、 水疱 、 皮膚の剥離 、腫れ、痒み、吐き気などがあります。過度の紫外線は(主に) 非悪性の 皮膚腫瘍 の主な原因であり、 [1] [2] 極端な場合には生命を脅かすこともあります。日焼けは、 紫外線による 直接的なDNA損傷 によって引き起こされる組織の 炎症反応です。 細胞 の DNAが 紫外線によって過度に損傷されると、 タイプI細胞死 が誘発され、組織が置き換えられます。 [3]
日焼け止め や 日焼け防止服 などの日焼け防止対策は、 日焼けや一部の 皮膚がんの 予防に広く受け入れられています。 [4] 子供を含む特定の集団は特に日焼けの影響を受けやすいため、損傷を防ぐために保護対策を講じる必要があります。 [5]
兆候と症状
日焼けは、日光への曝露量と強度に応じて、 皮膚の発赤( 紅斑 )と 腫れの程度が異なります。 [6] その他の症状としては、 水疱 、 かゆみ 、 皮膚の剥離 、 発疹 、 吐き気 、発熱、 悪寒 、 失神 ( 失神 )などがあります。また、皮膚表面近くの毛細血管から熱が発生するため、患部に触れると温かく感じられます。日焼けは、浅層熱傷と部分層 熱傷 に分類されます。水疱はII度日焼けの兆候です。 [7]
バリエーション
軽度の日焼けは、患部に軽い赤みと痛みが生じる程度です。重症の場合は水ぶくれができることがあります。重度の日焼けは、衰弱するほどの痛みを伴い、入院治療が必要になる場合もあります。 [8]
間隔
日焼けは、日光への曝露から15分以内に発生することがあります。しかし、損傷の最初の兆候が現れるまでには数時間かかる場合があります。 [9] 遮蔽されていない溶接アークやその他の強い紫外線源に曝露された場合、数秒で日焼けが発生することがあります。 [10] [11]
日光に当たった後、皮膚は30分ほどで赤くなることもありますが、日焼けは通常2~6時間かかります。 [ 要出典 ] 日焼けの症状は、日光に当たってから24~36時間後に最もひどくなり、3~5日後には改善し始めます。 [12] 数日後、皮膚が剥がれ始め、通常は7日以内に完全に治癒します。 [13] 少量の皮膚が数日または数週間剥がれ続ける場合があります。 [14]
皮膚がん
紫外線は日焼けを引き起こし、 黒色腫 、 基底細胞癌 、 扁平上皮癌 の3種類の皮膚癌のリスクを高めます。 [1] [2] [15] 最も懸念されるのは、黒色腫のリスクは、生涯にわたる日焼けの累積回数に比例して増加することです。 [16] 米国とオーストラリアでは、黒色腫の推定3分の1が日焼け止めを定期的に使用することで予防できます。 [17]
原因
日焼けの原因は、 UVB 光子が DNA に直接損傷を与えることです(左)。励起状態から生じる可能性のある反応の一つは、 チミン -チミン シクロブタン 二量体 の形成です (右)。
日焼けは、太陽からの 紫外線や、 日焼けランプ 、 溶接 アーク、 紫外線殺菌照射 などの人工光源に長時間さらされることによって引き起こされます 。 [6] [18] 太陽から地表に到達する紫外線には、UVAとUVBの2種類があります。 [19] UVAはエネルギーが低いため、日焼けを引き起こす効果はUVBの1,000~2,000倍も低いです 。 [18] [20 ]
UVBは mRNA に損傷を与えます。 [21] これは、皮膚の炎症と日焼けにつながる速やかな経路を引き起こします。mRNAの損傷は、まず ZAK-α と呼ばれるタンパク質を介して リボソーム の反応を引き起こし、リボトキシカルストレス反応を引き起こします。この反応は細胞監視システムとして機能します。その後、RNA損傷が検出されると、炎症シグナルが伝達され、免疫細胞が誘導されます。DNA損傷(検出が遅い)ではなく、この反応がUVBによる皮膚炎症と急性日焼けを引き起こします。 [22]
DNAは UVB光によって損傷を受けます。この損傷は主に チミン二量体 の形成によって引き起こされます 。体はmRNA上のこのようなUVB損傷を認識し、 [22] DNA修復による損傷の回復、 アポトーシス と剥離による修復不能な損傷を受けた皮膚細胞の除去、そして将来の損傷を防ぐためのメラニン生成の増加など、いくつかの防御機構を活性化します。 [3]
メラニンは紫外線波長の光を容易に吸収し、光保護剤として作用します。紫外線光子による化学結合の破壊を防ぐことで、メラニンはDNAの直接的な変化だけでなく、 フリーラジカル の生成も抑制し、間接的なDNA損傷を防ぎます。しかし、ヒトの メラノサイトには、 紫外線 に非常に敏感な ゲノム部位 が2,000箇所以上存在し、これらの部位は平均的な部位よりも紫外線によるシクロブタン ピリミジン二量体 の誘導に対して最大170倍も敏感になることがあります 。 [23]これらの敏感な部位は、 遺伝子 近傍の生物学的に重要な場所に多く存在します 。
日焼けは、 プロスタノイド と ブラジキニン の生成を含む 炎症 プロセスを引き起こします。これらの化合物は、熱受容体( TRPV1 )の活性化閾値を43℃から29℃に低下させることで、熱に対する感受性を高めます。 [24]この痛みは、神経線維を活性化する CXCL5 と呼ばれるタンパク質の過剰産生によって引き起こされると考えられます 。 [25]
リスク要因
日焼けの最も重要な危険因子は、皮膚への紫外線曝露の持続時間と強度です。 [26] 顔、首、体幹は四肢よりも2~4倍敏感です。 [27] さらに、肌の色が薄い人や特定の薬を服用している人は、日焼けを起こしやすい傾向があります。 [6]
紫外線強度
UV インデックスは 、特定の時間と場所における日焼けのリスクを示します。その要因には以下が含まれます。 [28]
時間帯。ほとんどの地域では、太陽光は 夏時間の 午前10時から午後4時頃までの間に最も強くなります。 [29]
雲の覆い。雲は紫外線を部分的に遮りますが、曇りの日でも太陽の有害な紫外線のかなりの割合が雲を通過します。 [30] [31]
水、砂、コンクリート、雪、氷などの反射面の近く。これらはすべて太陽光線を反射し、日焼けを引き起こす可能性があります。
一年の季節。晩春から初夏にかけての太陽の位置は、よりひどい日焼けを引き起こす可能性があります。
高度。高度が高いほど、太陽光を遮る大気層が少なくなるため、日焼けしやすくなります。標高が1,000フィート(305メートル)上がるごとに、紫外線への曝露量は約4%増加します。
赤道(緯度)への近さ。極地と熱帯地域では、赤道に近いほど、年間を通して大気を通過する直射日光の量が多くなります。例えば、アメリカ合衆国南部では、北部よりも50%多く日光を浴びます。
北半球3緯度における紅斑線量率。(UV指数を求めるには25で割ってください。)出典:NOAA。
大気を通過する紫外線の強度は変動するため、 北緯 23.5 度から南緯 23.5 度の間にある 熱帯緯度に近づくほど、日焼けの危険性が高まります。他のすべての条件 (雲量、 オゾン層 、 地形 など) が同じであれば、熱帯または 極地域 内の各場所は、 1 年間にほぼ同じ量の紫外線を受け取ります。23.5度から 66.5 度の 温帯 では、紫外線は緯度と季節によって大幅に異なります。緯度が高くなるほど、紫外線の強度は低くなります。北半球では太陽の強度が 5 月、6 月、7 月に最大となり、南半球では 11 月、12 月、1 月に最大となります。分単位で見ると、紫外線の量は太陽の角度によって異なります。紫外線は、 物体の高さとその 影の大きさの 比 で簡単に判定できます。高さは地球の重力場と平行に測定され、投影された影は平らな水平面上で測定されます。頭蓋骨や棒よりも幅の広い物体の場合、高さと長さは同じ遮蔽端を基準に測定するのが最適です。最も大きなリスクは、 太陽の正午 、つまり影が最小になり、太陽光線が大気圏を最も直接通過する時間帯です。緯度に関わらず(他の変数がないと仮定した場合)、影の長さが等しいということは、紫外線放射量も同じであることを意味します。 [ 要出典 ]
皮膚と目は、265~275nmの波長の紫外線によるダメージに最も敏感です。これは、溶接アークなどの人工光源以外ではほとんど目にすることのない、より低いUVC帯域に属します。より長い波長の紫外線は、地上の太陽光に多く含まれているため、日焼けの原因となることが多いです。 [ 要出典 ]
肌タイプ
肌のタイプは 日焼けのしやすさを決定します。肌の色が薄く、紫外線照射後に日焼けしにくい人は、日焼けのリスクが高くなります。フィッツパトリックの皮膚光タイプ分類は、紫外線に対する皮膚の反応の正常な変化を説明しています。タイプIの人は日焼けしやすさが最も高く、タイプVIの人は日焼けしやすさが最も低いです。しかし、すべての肌タイプで日焼けが起こる可能性があります。 [32]
フィッツパトリック の皮膚写真型:
タイプ0: アルビノ 。
タイプ I: 青白い肌、日焼けしやすい、 日焼け しない 。
タイプ II: 肌が白く、日焼けしやすいが、日焼けしにくい。
タイプ III: 白い肌、日焼けする可能性はあるが、最終的には簡単に日焼けする。
タイプ IV: 明るい茶色/オリーブ色の肌 、日焼けしにくい、日焼けしやすい。
タイプ V: 褐色の肌 、通常は日焼けしないが、簡単に日焼けする。
タイプVI: 黒い皮膚は 日焼けしにくいが、紫外線にさらされると黒くなる。 [33]
日焼け
日焼けは 、一部の人において太陽光に対する防御機構として自然に発現するものであり、西洋諸国では多くの人が望ましいと捉えています。 [34]日焼けは、自然の太陽光と 日焼け用ランプ の両方から紫外線への曝露量の増加につながります 。日焼けはSPF( 紫外線防御指数 )3という控えめな値を示すため、日焼けした肌は色白の肌の3倍の紫外線曝露に耐えられることになります。 [35]
屋内日焼けに伴う日焼けは重篤な場合があります。 [36] 世界保健機関(WHO)、米国皮膚科学会(ADA)、 皮膚がん財団(Skin Cancer Foundation) は、日焼けマシンなどの人工紫外線源を避けることを推奨しています。日焼けは日焼け防止策として推奨されていません。 [37] [38] [39]
オゾン層の破壊
近年、世界中で日焼けの発生率と重症度が増加していますが、これは大気中のオゾン層への化学的損傷が一因となっています。1970年代から2000年代にかけて、成層圏オゾン層の平均濃度は約4%減少し、地表における紫外線の平均強度も約4%増加しました。 オゾン層の破壊 と季節的な「オゾンホール」は、特に南半球において、一部の地域ではより大きな変化をもたらしています。 [40]
薬
日焼けのリスクは、 紫外線に対する感受性を高める医薬品によって高まる可能性があります。特定の 抗生 物質 、経口 避妊薬 、 抗うつ薬 、 ニキビ治療薬 、 精神安定剤 などがこの作用を有します。 [41]
その他の要因
年齢も肌の太陽光への反応に影響を与えます。6歳未満の子供と60歳以上の成人は、太陽光に対してより敏感です。 [28]
特定の遺伝性疾患、例えば 色素性乾皮症 は、日焼けやそれに伴う皮膚がんの発症リスクを高めます。これらの疾患は、DNA修復機構に欠陥があり、紫外線によって損傷したDNAを修復する能力が低下することが原因です。 [42]
診断
日焼けにより上腕部の皮膚が剥がれる – 表皮 の下層が破壊され、上層が急速に失われます。 日焼けの鑑別診断 には 、紫外線によって引き起こされる他の皮膚病変( 光アレルギー 反応、局所または全身性薬剤に対する 光毒性 反応、日光曝露によって悪化するその他の皮膚疾患など)が含まれます。診断の際には、紫外線曝露の期間と強度、局所または全身性薬剤の使用、皮膚疾患の既往歴、栄養状態などが考慮されます。
さらに、日焼けは放射線熱傷 の一種であるため [44] [45]、 当初は重度の 放射線 被曝が隠れてしまう可能性があります。過剰な放射線被曝は、特に晴天時に 急性放射線症候群 やその他の放射線誘発性疾患を引き起こす可能性があります 。例えば、日焼けによる紅斑と他の放射線熱傷の違いは すぐ には分かりません。 熱中症 や急性放射線症候群の前駆症状に共通する吐き気、嘔吐、発熱、脱力感/疲労感、めまい、発作などは、診断をさらに困難にする可能性があります。 [46]
処理
主な治療法は、 日光への曝露を 避けることです。ほとんどの日焼けに対する最善の治療法は時間です。ほとんどの日焼けは数週間以内に完全に治ります。
アメリカ 皮膚科学会は 日焼けの治療として以下のことを推奨している。 [47]
非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs、 イブプロフェン や ナプロキセン など )や アスピリンは 、赤みや痛みを軽減する可能性があります。 [48] [49] しかし、 ベンゾカイン などの 局所 麻酔薬は禁忌です。 [50] Schwellnusらは、 局所ステロイド( ヒドロコルチゾンクリーム など )は日焼けには効果がないと述べています が、 [49] 米国皮膚科学会は 、特に痛みのある部分には使用できると述べています。 [50] リドカイン クリーム(局所麻酔薬)は日焼け治療によく使用されますが 、その有効性を示す証拠はほとんどありません。 [51]
不快感を和らげる家庭療法としては、日焼けした部分に冷たい湿布を当てることです。 [49] 日焼けした部分に アロエベラを 含んだ鎮静ローションを塗ることは、複数の研究で裏付けられています。 [52] [53] しかし、アロエベラには効果がなかったという研究もあります。 [49] アロエベラは、新たな日焼けやさらなる日焼けを防ぐことはできないことに注意してください。 [54] 家庭療法のもう1つは、 大豆 を含む 保湿剤 を使用することです。 [50]さらに、日焼けは体の他の部分から水分を奪い、皮膚の表面に水分を引き寄せます。 脱水症状を 防ぐために、水分を多めに摂ることが推奨されます 。 [50]
有病率
日焼けは、特に若い成人の間でよく見られます。 [55] アメリカ合衆国では10代と若い成人の約75%、北欧諸国では50%以上が日焼けを経験しています。 [26]
防止
日焼け効果( UVインデックス で測定 )は、地表における太陽光スペクトル(放射強度)と紅斑作用スペクトル(皮膚の感受性)の積です。長波長の紫外線の方が広く分布していますが、295nmの1ミリワット当たりの日焼けは、315nmの100倍近く強くなります。 日焼けを防ぐ最も効果的な方法は、皮膚に到達する紫外線の量を減らすことです。世界保健機関(WHO)、米国皮膚科学会(ADA)、皮膚がん財団(Skin Cancer Foundation)は、過度の紫外線曝露と皮膚がんの予防のために、以下の対策を推奨しています。 [56] [57] [58]
紫外線が最も強い午前10時から午後4時までの日光への露出を制限する
紫外線が最も強いときに日陰を探す
つばの広い帽子、サングラス、きつく編まれたゆったりとした服など、日焼け防止の服を着用する
日焼け止めの使用
日焼けマシンや人工紫外線を避ける
紫外線強度
太陽光の強さは、多くの地域で UVインデックス として公表されています。太陽光は一般的に、太陽が空の最も高い位置に近いときに最も強くなります。時間帯や夏時間の関係で、必ずしも正午ではなく、1~2時間後になることがよくあります。傘やキャノピーを使って日陰を作ることで紫外線の曝露量を減らすことはできますが、すべての紫外線を遮断できるわけではありません。WHOは「影に注意しましょう。影が短い場合は日陰を探しましょう!」という日陰のルールに従うことを推奨しています。 [56]
日焼け止め
アメリカで販売されているSPF30の日焼け止め
紫外線を遮断する市販の製剤は、 日焼け止め またはサンブロックとして知られています。これらの製剤には、日焼け止めの持つ日焼け抑制効果に基づいて、 紫外線防御指数 (SPF)が付けられています。SPF値が高いほど、DNAへの直接的な損傷量が少なくなります。記載されている防御指数は、露出した皮膚1平方センチメートルあたり2mgの日焼け止めを塗布した場合、つまり成人男性の全身を覆うのに約28mL(1オンス)を塗布した場合のみ有効です。推奨用量は、多くの人が実際に使用する量よりもはるかに多くなっています。 [59]日焼け止めは、 オキシベンゾン や ジオキシベンゾン (有機日焼け止め)などの化学物質、または 酸化亜鉛 や 酸化チタン (無機日焼け止め)などの不透明物質 によって主に紫外線を吸収します。化学的日焼け止めとミネラル日焼け止めは、遮断する紫外線の波長が異なります。広域スペクトル日焼け止めには、UVAだけでなくUVBも遮断するフィルターが含まれています。UVAは主に日焼けの原因ではありませんが、 皮膚の老化 に寄与し、皮膚がんのリスクを高めます。 [ 要出典 ]
日焼け止めは効果的であるため、黒色腫 [60] や 扁平上皮癌 [61] の予防に推奨されています 。 基底細胞癌[ 62 ]の予防に効果的であるという証拠はほとんどありません 。日焼け止めの典型的な使用では通常 ビタミンD欠乏症は 引き起こされません が、多量に使用すると引き起こされる可能性があります。 [63]
推奨事項
研究によると、日焼け止めは日光に当たる15~30分前に塗布し、日光に当たる15~30分後に1回塗り直すことで、最も高い保護効果が得られることが示されています。水泳、発汗、擦り傷などの活動の後には、さらに塗り直す必要があります。 [64] 推奨される塗布時間は製品によって異なり、ラベルに記載されている適応症や保護効果に基づいて、水中で80分から数時間まで様々です。米国皮膚科学会は、日焼け止めを選ぶ際に以下の基準を推奨しています。 [65]
広範囲スペクトル:UVAとUVBの両方の光線から保護します
SPF30以上
耐水性:日焼け止めは、時間に基づいて耐水性に分類されます。40分、80分、または耐水性ではありません。
目
目も皮膚とほぼ同じ波長の紫外線に敏感です。 雪盲は 角膜の日焼けです。ラップアラウンド サングラスや、眼鏡をかけている人が紫外線をカットする メガネ を使用すると、有害な放射線を減らすことができます。紫外線は、加齢 黄斑変性 [66] 、 翼状片 [67] 、 白内障 [68 ]の発生に関与していることが示唆されています 。 メラニンの集中した塊、いわゆる そばかす は、虹彩内によく見られます。
まぶた の柔らかい皮膚 も日焼けし、特に炎症を起こしやすくなります。 [ 要出典 ]
唇
唇は日光にさらされると 荒れることがあります (口唇炎)。唇に塗った日焼け止めは味が悪く、唾液で落ちてしまう可能性があります。 リップクリーム (チャップスティック)の中には、SPF表示があり、日焼け止め成分が含まれているものもあります。 [ 要出典 ]
足
足の皮膚は敏感で保護されているため、長時間の紫外線への曝露は特に足の甲に痛みやダメージを与える可能性があります。日焼け止め、靴下、足を覆う水着などの対策が効果的です。
ダイエット
食事要因は、日焼けの感受性、日焼けからの回復、二次合併症のリスクに影響を与えます。 必須ビタミンを含むいくつかの食事性 抗酸化物質は、ヒトおよび動物実験の両方において、日焼けや紫外線に伴う皮膚損傷の予防に効果的であることが示されています。ある研究では、 ビタミンC と ビタミンE の補給が、一定量の紫外線曝露後の日焼けを軽減することが示されました。 [69]
2007年までの科学文献のレビューでは、 ベータカロチン (ビタミンA)の補給が日焼けに対する保護効果を持つことがわかりました。ベータカロチンの効果は長期間にわたってのみ明らかであり、10週間未満の補給期間の研究では効果は示されていません。 [70] また、一般的な食品を日焼け前に一定期間摂取することで、日焼けに対するある程度の保護効果がある可能性があるという証拠もあります。 [71] [72]
子どもを守る
乳幼児は特に紫外線の影響を受けやすく、将来的にメラノーマ(悪性黒色腫)および非メラノーマ(悪性黒色腫)の皮膚がんを発症するリスクが高まります。子供は年齢に関わらず日焼けをしてはいけません。日焼け防止策を講じることで、将来の皮膚がん発症リスクを軽減することができます。 [73]
0~6 か月の乳児: 6 か月未満の乳幼児の皮膚は一般的に日焼け止めを塗るには敏感すぎるため、保護対策としては、窓のメッシュカバー、つばの広い帽子、肌を覆うゆったりとした衣服の使用、午前 10 時から午後 4 時までの紫外線への露出を減らすことなどによって過度の紫外線への露出を避けることに重点を置く必要があります。
6~12ヶ月の乳児:この年齢の乳児には日焼け止めを安全に使用できます。露出部分には、広範囲に効果があり、耐水性のSPF30以上の日焼け止めを塗り、つばの広い帽子や保護服を着用して過度の紫外線を浴びないようにすることをお勧めします。
幼児および未就学児:紫外線に強く、耐水性でSPF30以上の日焼け止めを露出部分に塗り、つばの広い帽子とサングラスを着用し、午前10時から午後4時までの紫外線が最も強い時間帯を避け、日陰で過ごすようにしてください。SPF表示のある衣類を着用することで、さらに紫外線から身を守ることができます。
人工的な紫外線曝露
WHOは、日焼けベッドを含む人工的な紫外線への曝露は、安全な被曝量が確立されていないため、避けるべきであると推奨しています。 [74] 職業上、人工的な紫外線源に曝露する場合は、特別な防護服(例えば、溶接ヘルメット/シールド)を着用する必要があります。このような紫外線源は、通常の太陽光には含まれておらず、大気によって遮断されている、極めて発がん性の高い波長の紫外線であるUVCを発生する可能性があります。 [ 要出典 ]
参照
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外部リンク
新たな研究で日焼けの意外な原因が判明:DNAではない