Zaraz, o co chodzi z filtrem przeciwsłonecznym? Czy to działa, czy nie?

Niemal każda butelka z filtrem przeciwsłonecznym w drogerii mówi, że zmniejszy ryzyko zachorowania na raka skóry, ale nie po to został wynaleziony. W rzeczywistości, ochrona przeciwsłoneczna jest dużo, dużo starsza niż nasze rozumienie raka skóry. Już tysiące lat temu ludzie wykorzystywali naturalne składniki do produkcji filtrów przeciwsłonecznych. Na przykład, starożytni Grecy i Egipcjanie smarowali się różnymi rzeczami – olejem, mirrą i otrębami ryżowymi – aby zapobiec opalaniu: The Strange Chemistry of What We Put in Us and on Us, autorstwa George’a Zaidana. Kup na Amazon. Dzięki uprzejmości Dutton

Ale korzenie nowoczesnych filtrów przeciwsłonecznych można prześledzić do jednego produktu: Ambre Solaire, stworzonego przez Eugène’a Schuellera w 1935 roku. W tamtych czasach związek między słońcem a rakiem skóry nie był dobrze rozumiany. W rzeczywistości, Ambre Solaire został wynaleziony dziewięć lat przed tym, jak ktokolwiek zdał sobie sprawę, że DNA jest nośnikiem informacji genetycznej, 18 lat przed poznaniem struktury DNA i ponad 40 lat przed tym, jak dowiedzieliśmy się, że rak może być spowodowany mutacjami DNA. To dlatego, że Ambre Solaire został wynaleziony, aby zapobiegać poparzeniom słonecznym, a nie rakowi skóry. W 2012 roku oficjalnie weszły w życie przepisy FDA dotyczące etykietowania filtrów przeciwsłonecznych, które zezwalają producentom na twierdzenie, że filtr przeciwsłoneczny „zmniejsza ryzyko zachorowania na raka skóry”. Aby dowiedzieć się, dlaczego FDA zezwala producentom na takie twierdzenie, przyjrzyjmy się dwóm najczęstszym składnikom aktywnym w filtrach przeciwsłonecznych sprzedawanych w Stanach Zjednoczonych: tlenkowi cynku i oksybenzonowi (znanemu również jako benzofenon-3).

Mogłeś przeczytać, że tlenek cynku jest rodzajem „fizycznego” filtra przeciwsłonecznego, a oksybenzon jest rodzajem „chemicznego” filtra przeciwsłonecznego, i że ten pierwszy odbija fotony jak tarcza, a ten drugi pochłania je jak ochroniarz Whitney Houston pochłania kule w jej nominowanym do Oscara hicie The Bodyguard.

To jest bardziej błędne niż Oreo w soku pomarańczowym. To, co one faktycznie robią, jest o wiele dziwniejsze. Spójrzmy na oxybenzone:

Aby dać Ci poczucie wielkości, w typowym ćwierć-wielkim splocie kremu przeciwsłonecznego byłoby około 700,000,000,000,000,000,000 cząsteczek oxybenzonu, a jeśli zastosujesz zalecaną dawkę na swoją skórę, będziesz rozprzestrzeniać około 8,400,000,000,000,000,000,000,000,000 cząsteczek oxybenzonu na każdym centymetrze kwadratowym Twojego odkrytego ciała.

Gdy ultrafioletowy foton ze słońca uderza w cząsteczkę oxybenzonu na skórze, uruchamia nieco skomplikowany łańcuch zdarzeń. Po pierwsze, foton uderza w cząsteczkę oksybenzonu, wprowadzając ją w stan wzbudzony, co oznacza po prostu, że ma ona więcej energii niż przedtem. Cząsteczka wygląda tak samo:

Dodaliśmy tylko małą *, aby pokazać ten stan wzbudzony. Ale co się stało z fotonem? Przepadł. Zniknął. Poof. Oxybenzone wchłonął go, zapobiegając jego uderzenia w DNA i potencjalnie uszkadzając go. Jak dotąd, to rzeczywiście brzmi trochę podobnie do tego, co zrobiłby ochroniarz: wziąć kulkę za kogoś innego. Ale poczekaj. There’s more.

Because oxybenzone jest w stanie wzbudzonym, masz teraz cząsteczkę stanu wzbudzonego na skórze, która może być tak samo szkodliwa jak posiadanie wysokoenergetycznego fotonu uderzającego w skórę. Ale oksybenzon może pozbyć się tej dodatkowej energii dzięki mocy TANIEC!

Po pierwsze, część gęstości elektronów w wiązaniu podwójnym węgiel-tlen przesuwa się w górę w kierunku wodoru, co rozprasza nieco energii:

Potem jedno z wiązań łączących dwa pierścienie obraca się, wykręcając prawy pierścień z ekranu, jak śmigło wykonujące ćwierć obrotu.

To prowadzi do tego, że pierścień po prawej stronie uderza w pobliską cząsteczkę (powiedzmy wodę).

A to sprawia, że cząsteczka wody wibruje trochę bardziej niż wcześniej. Więc, tl;dr: Energia niesiona przez ultrafioletowy foton została rozproszona przez oxybenzone’s wriggling i przeniesiona do cząsteczki wody.

Wtedy wiązanie, które turbo-prop’d w cząsteczce wody obraca się z powrotem:

I jesteśmy prawie z powrotem do miejsca, w którym zaczęliśmy:

Zauważ, że oksybenzon zdołał zatańczyć z powrotem do sposobu, w jaki był na samym początku, zanim został uderzony przez foton. Więc ta seria niechlujnych ruchów tanecznych, które generują ciepło, jest w rzeczywistości cyklem: Wchodzi foton ultrafioletowy, wychodzi ruch molekularny. Ruch molekularny jest mierzony przez coś, co dobrze znasz: temperaturę. Tak więc oksybenzon zasadniczo przekształca energię świetlną w energię cieplną.1

Tlenek cynku i dwutlenek tytanu (tak zwane fizyczne filtry przeciwsłoneczne) również cyklicznie pochłaniają fotony i przekształcają je w energię cieplną, chociaż dokładny mechanizm jest inny. Blogi o zdrowiu, artykuły informacyjne, a nawet dermatolodzy twierdzą, że „odbijają” lub „rozpraszają” światło UV. W rzeczywistości, niektóre źródła sugerują, że odbijają lub rozpraszają tylko 5 procent promieniowania UV, a resztę pochłaniają. Podejrzewam, że zamieszanie powstało, ponieważ niektóre formuły cynkowo-tytanowych filtrów przeciwsłonecznych wyglądają jak biały serek śmietankowy rozprowadzony na skórze. Ludzie po prostu założyli, że skoro filtry przeciwsłoneczne rozpraszają światło widzialne, przez co wyglądasz jak bajgiel czekający na łososia, to muszą one również rozpraszać światło UV. Ale czy coś odbija światło widzialne może być niezwiązane z tym, czy odbija światło UV.

Wracając do oxybenzonu. Jego konwersja-UV-fotony-ciepło cykl dzieje się szybko: Cząsteczka oksybenzonu potrzebuje około dziesięciu trylionowych części sekundy, aby powrócić do poprzedniego stanu.2 Oznacza to, że jedna cząsteczka oksybenzonu może zaabsorbować około 90 000 000 000 fotonów UV na sekundę. Jeśli stosujesz zalecaną przez FDA ilość filtru przeciwsłonecznego SPF 30, to zwiększasz zdolność swojej skóry do nieszkodliwego rozpraszania energii z ponad 700 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 fotonów ultrafioletowych uderzających w Ciebie w ciągu sekundy.

Więc, podsumowując: Nasz gatunek stworzył kremowo-białą mazię, którą rozprowadzasz po swoim ciele, aby przekształcić potencjalnie niszczącą DNA energię setek milionów septilionów fotonów ultrafioletowych na sekundę w przeważnie nieszkodliwe ciepło.

Na jednym poziomie, nowoczesny filtr przeciwsłoneczny nie jest tak daleki od smarowania się gliną, minerałami lub mieszaniną piasku i oleju, jak robili to starożytni Egipcjanie i Grecy. Ale na innym poziomie, nowoczesne filtry przeciwsłoneczne są magiczno-chemicznym dziełem sztuki.

Nasz gatunek powinien teraz poklepywać się po plecach.

Ale czy nasza mała magiczna sztuczka rzeczywiście działa?

To nie jest tylko filozoficzne pytanie. To pytanie praktyczne. Powiedzmy, że jesteś w aptece i kupujesz krem z filtrem, ponieważ twój dermatolog zagroził, że jeśli tego nie zrobisz, rozpocznie strajk głodowy. Który z nich wybierasz? Nikt nie winiłby cię za spędzenie kilku godzin w alejce z filtrami przeciwsłonecznymi, kompletnie zdezorientowany. Bemused. Zdezorientowany. Overwhelmed.

To nie ty. Filtry przeciwsłoneczne noszą najbardziej niezrozumiałe etykiety, z jakimi możesz się zetknąć. Reprezentatywny przykład:

(Ten filtr przeciwsłoneczny jest fikcyjny, a wszelkie podobieństwo do prawdziwego filtra przeciwsłonecznego jest całkowicie przypadkowe.)

Nie wygląda na to, ale etykieta zawiera wiele wskazówek, których będziemy potrzebować, aby zrozumieć praktyczne (i filozoficzne) pytania dotyczące tego, czy filtr przeciwsłoneczny działa.

Zacznijmy od SPF. Zarówno Merriam-Webster.com jak i Oxford English Dictionary definiują „SPF” jako „współczynnik ochrony przeciwsłonecznej”. Oba te piętrowe repozytoria naszego uświęconego języka angielskiego mają to bardziej błędne niż masło orzechowe na pepperoni. „SPF” powinno naprawdę oznaczać „współczynnik ochrony przed poparzeniem słonecznym”. (Pamiętaj, że Ambre Solaire został wynaleziony po to, żeby biali Europejczycy mogli się opalać bez ryzyka poparzenia słonecznego.)

SPF jest trudny do ogarnięcia. Pierwszą rzeczą, którą należy wiedzieć jest to, że nie jest on wypluwany przez algorytm; jest to ilość, którą jakaś nieszczęsna osoba w nijakim biurowcu medycznym gdzieś faktycznie mierzy. Procedura, która jest nakazana przez prawo federalne, przebiega mniej więcej tak:

1. Znajdź białą osobę (nie białą czy kremową; musi być biała jak papier do drukarki).3

2. Wycinamy szablon z dwoma rzędami prostokątnych pól i umieszczamy go na dolnej części pleców.

3. Wysmarowujemy bardzo konkretną ilość (2.0 miligramów na centymetr kwadratowy) kremu z filtrem przeciwsłonecznym przez dolny rząd na plecy i poczekaj, aż wyschnie.

4. Używając lampy, która jest zaprojektowana tak, by emitować tylko światło ultrafioletowe, daj tej białej osobie coraz większe dawki światła ultrafioletowego (idąc od lewej do prawej na szablonie).

5. Odczekaj jeden dzień, a następnie zobacz, ile światła ultrafioletowego było potrzebne, aby ledwie dać im poparzenie słoneczne w górnym rzędzie (bez filtra) vs. w dolnym rzędzie (z filtrem).

6. Następnie oblicz SPF w ten sposób:

1. Powtórz to samo z większą liczbą białych ludzi i weź średnią SPF, które znalazłeś.

Jeśli więc jesteś w drogerii i trzymasz w rękach dwie butelki z filtrem przeciwsłonecznym, jedną z SPF 25 i jedną z SPF 50, wiesz, że oba filtry przeciwsłoneczne zostały przetestowane gdzieś w laboratorium, przez ludzi i na ludziach, i że SPF 50 wpuszcza mniej więcej połowę ilości powodującej poparzenia słoneczne energii ultrafioletowej, co filtr SPF 25. Jest to prawda w przypadku każdego legalnego produktu z filtrem przeciwsłonecznym na każdym większym rynku na świecie. Tak więc ochrona przeciwsłoneczna naprawdę działa, w tym sensie, że jednoznacznie zmniejsza ryzyko poparzenia słonecznego.

Jeśli chodzi o faktyczną interpretację tego, co oznacza SPF, czasami mamy problemy. Czy słyszeliście kiedyś coś w stylu: Jeśli potrzeba 20 minut, aby twoja niezabezpieczona skóra zaczęła się czerwienić, użycie filtra przeciwsłonecznego SPF 15 teoretycznie zapobiega czerwienieniu się 15 razy dłużej – około pięciu godzin. Jest to w pewnym sensie technicznie prawdziwe, ale niestety prowadzi do tego, że ludzie robią matematykę w ten sposób:

Załóżmy, że myślisz, że oparzenie bez filtra zajmuje Ci 20 minut. Jeśli nałożysz SPF 100, możesz myśleć, że możesz przebywać na słońcu przez 33 godziny i nie ulec poparzeniu. To jakiś gorący nonsens. Oto dlaczego: Po pierwsze, nie masz pojęcia, co to jest „czas, jaki normalnie zajmuje mi oparzenie”. Po drugie, ta liczba nie jest stała. Zmienia się dramatycznie w zależności od pory dnia, pory roku, miejsca na Ziemi, tego, co jest pod tobą (piasek? śnieg?) i tego, co jest nad tobą (czyste niebo? chmury?). I po trzecie, prawie nigdy nie uzyskujesz pełnej ochrony SPF podanej na etykiecie. Dlaczego? Z wielu powodów, z których najprostszy to: Niewielu z nas, jak pokazują badania, stosuje tyle kremu przeciwsłonecznego, ile używają w oficjalnym teście, 2 miligramy na centymetr kwadratowy skóry.

To dużo kremu przeciwsłonecznego. Próbowałem umieścić, że dużo na jedno lato i czułem się jakbym przeszedł przez I Can’t Believe It’s Not Butter! myjni. Z tego powodu, większość ludzi stosuje połowę tej ilości lub mniej. A to prowadzi do kolejnego błędnego przekonania: że ludzie nakładają „za mało” kremu przeciwsłonecznego. To jest … bez znaczenia.

Nikt nie mówi ci, ile masła nałożyć na siebie; po prostu idziesz na tyle, ile czuje się dobrze. To samo z filtrem przeciwsłonecznym. Pamiętaj tylko, że „to, co uważasz za słuszne” to prawdopodobnie około połowy tego, co nakazuje FDA. To właściwie jeden z powodów, dla których butelka mówi o ponownym nałożeniu kremu: ponieważ wie, że nie nałożyłeś „wystarczająco dużo” za pierwszym razem.

Inna bardzo popularna – i również błędna – interpretacja SPF idzie mniej więcej tak: Kiedy już przekroczysz SPF, liczba ta nie robi wielkiej różnicy. Ten mit jest w New York Times i Consumer Reports, na Gizmodo i stronie internetowej Encyclopædia Britannica, a także w recenzowanych artykułach naukowych napisanych przez praktykujących dermatologów. Rozumowanie każdego z nich jest bardzo podobne. W dużej mierze opiera się ono na tabeli pokazującej, jaki procent powodującego poparzenia słoneczne promieniowania UV jest pochłaniany przez filtry przeciwsłoneczne o różnych SPF:

Dobrze myślący ludzie patrzą na powyższą tabelę i piszą zdania takie jak te:

Powłoka SPF 15 blokuje około 93 procent promieniowania UVB, podczas gdy SPF 30 blokuje 97 procent promieniowania UV. To jest tylko 4 procent różnicy …

To jest bardziej błędne niż klops w clambake. Aby zobaczyć dlaczego, pozwól mi spróbować sprzedać ci kilka „kamizelek kuloodpornych”. Kamizelka A zatrzymuje 93% pocisków. Kamizelka B zatrzymuje 97% pocisków. Wydaje się, że różnica między tymi dwiema kamizelkami wynosi tylko 4 procent, ale pomyślcie o tym: Gdyby ktoś wystrzelił do ciebie sto kul, a ty miałbyś na sobie kamizelkę B, trafiłyby cię trzy kule. W kamizelce A, zostałbyś trafiony siedmioma – ponad dwukrotnie więcej niż w kamizelce A. Podobnie jest z fotonami: liczba fotonów zablokowanych przez filtr przeciwsłoneczny jest całkowicie nieistotna. Liczy się to, ile z nich przedostaje się na zewnątrz.

Mając to na uwadze, dodajmy kolumnę do powyższej tabeli:

Tutaj. Teraz mamy dużo lepsze wyobrażenie o tym, jak dwa różne SPF odnoszą się do siebie: widzisz, że SPF 100 pochłania dwa razy więcej fotonów powodujących oparzenia słoneczne niż SPF 50, a SPF 30 pochłania dwa razy więcej niż SPF 15 (zakładając oczywiście, że nałożysz taką samą ilość kremu przeciwsłonecznego).

Więc czy powinieneś wybrać najwyższy dostępny SPF? W późnych latach 2000 producenci filtrów przeciwsłonecznych z pewnością tak uważali: Nieustannie próbowali prześcignąć się w tworzeniu coraz to wyższych filtrów przeciwsłonecznych SPF. Mam tendencję do wybierania najwyższego SPF, jaki mogę znaleźć, ale to zdecydowanie nie jest podejście uniwersalne. Istnieją uzasadnione powody, dla których możesz nie chcieć używać kremów z ultra-wysokim SPF. Używanie filtrów przeciwsłonecznych o niższym SPF może być dobrym sposobem na psychologiczne oszukanie siebie, aby ponownie nałożyć krem.

Czekaj. Co?

Logika jest następująca: jeśli zastosujesz filtr przeciwsłoneczny SPF ELEVENTY BILLION, możesz pomyśleć: Och, to wystarczy, aby zapewnić mi stuprocentową ochronę przez cały dzień, więc mogę po prostu zastosować go raz i tyle. Niestety, nie jest to prawda. Każdy filtr przeciwsłoneczny – bez względu na SPF – w końcu zostanie zmyty przez wszystkie twoje plażowe aktywności, wytarty ręcznikiem lub rozcieńczony przez twój pot. Jeśli więc zamierzasz spędzić cały dzień na słońcu,4 musisz ponownie aplikować krem. Jeśli jednak używasz tylko SPF 30, możesz nie czuć się tak chroniona i możesz konsekwentnie nakładać go ponownie przez cały dzień.

Przy okazji, być może zauważyłaś, że etykiety filtrów przeciwsłonecznych mówią, aby „nakładać je swobodnie 15 minut przed ekspozycją na słońce.”

Dlaczego?

Ponieważ filtry przeciwsłoneczne nie są kremami nawilżającymi. Nie chcesz go wcierać pod górną warstwę skóry; chcesz, aby tworzył barierę ochronną na skórze. Tak więc, wbrew wszystkiemu, czego uczono cię przez całe życie, właściwym sposobem nakładania kremu z filtrem przeciwsłonecznym jest bardzo lekkie rozprowadzenie go na powierzchni skóry, a następnie pozostawienie do wyschnięcia. Kiedy wysycha, wiąże się z wierzchnią warstwą skóry. To właśnie po to jest ten 15-minutowy okres oczekiwania. Jeśli nałożysz krem z filtrem, a następnie natychmiast założysz ubranie, możesz niechcący zetrzeć go, zanim zdąży związać się z wierzchnią warstwą skóry.

.