black-hole

O crnim rupama i medicinskoj fizici u četvrtak na PMF-u u Nišu

U četvrtak 31. oktobra od 20 h nastavlja se serija naučno-popularnih predavanja u organizaciji “Niš Young Minds Section” i Departmana za fiziku PMF-a.Ovog četvrtka Young Minds sekcija iz Niša pripremila je dva zanimljiva predavanja iz astrofizike i ...
enjoyphysics

Prvo predavanje u organizaciji Niš Young Minds Section

U četvrtak 24. oktobra u amfiteatru Prirodno-matematičkog fakulteta u Nišu sa početkom u 20 časova, biće održano predavanje prof. dr Gorana Đorđevića sa Departmana za fiziku na temu:Od Saveza komunista do „Mladih umova”Kosmologija i ...
safer-internet

Svetska nedelja svemira i Međunarodna noć posmatranja Meseca u Nišu

Povodom Svetske nedelje svemira i Međunarodne noći posmatranja Meseca od subote, 5. oktobra do četvrtka 10. oktobra Astronomsko društvo “Alfa” i Departman za fiziku Prirodno-matematičkog fakulteta u Nišu organizuju seriju ...
apolo11-pre-poletanja

Apolo 11: 50 godina kasnije

Na današnji dan, pre tačno 50 godina, tj. 16. jula 1969. godine u 9:32h po lokalnom vremenu (13:32 po Griniču), iz Kennedy Space Center-a lansirana je raketa nosač Saturn V. Na vrhu te ...
sunbathing

Sunčanje i/ili zdravlje? Izaberite sami!

Sunce, taj žuti disk koji svakoga dana putuje po plavom nebeskom svodu, je samo jedna od nekoliko milijardi zvezda rasutih svuda po praznom prostoru svemira. Ono je jedna sasvim obična ...
davinci

Leonardo da Vinči: Umetnik. Naučnik. Pronalazač.

Pišu: Jovana Savić i Jovana Stanimirović“Onaj ko isključivo ceni praksu bez teorije je poput moreplovca koji se ukrca na brod bez kormila i kompasa, ne znajući kuda se plovi.” - ...

Sunčanje i/ili zdravlje? Izaberite sami!

Sunce, taj žuti disk koji svakoga dana putuje po plavom nebeskom svodu, je samo jedna od nekoliko milijardi zvezda rasutih svuda po praznom prostoru svemira. Ono je jedna sasvim obična zvezda, ali za nas stanovnike ove Plave planete, Sunce je izvor života. Ono nas je stvorilo, ono nam omogućava da živimo, ono nas može uništiti. Koliko je Sunce značajno za život znali su i drevni narodi, tako da je ono najčešće smatrano božanstvom. Već nekoliko milijardi godina Sunce sija svakoga dana na isti način. Na Zemlji su davno prošla vremena kada su ljudi Sunce smatrali božanstvom, kada su ga obožavali i kada su se plašili. Ipak, svakog leta ljudi razmišljaju od Suncu, o moru, plaži i sunčanju. Svakog leta postavljaju se pitanja o tome koliko je korisno, koliko je štetno. Mnogo hiljada godina nakon naših davno zaboravljenih predaka mi sve češće postavljamo pitanje: Treba li se plašiti Sunca?

zalazak-mm

Teško je dati kratak i jednoznačan odgovor na ovo pitanje, zato krenimo redom. Sunce postoji ovakvo kakvo je danas već oko pet milijardi godina. Svake sekunde u njegovom centru 600 miliona tona vodonika u procesu fuzije prelazi u helijum. Ovim “sagorevanjem” nastaje više energije nego što čovečanstvo proizvede za godinu dana. Samo jedan dvomilijarditi deo ove energije stiže na našu planetu, ali i to je sasvim dovoljno za postojanje života koji poznajemo. Najveći deo energije Sunce emituje u obliku elektromagnetnog (EM) zračenja. Sunce zrači u svim delovima EM spektra, ali zbog njegove temperature to zračenje je najintenzivnije u vidljivom delu spektra. Veliki deo zračenja Sunce emituje i u infracrvenom (IC) i ultraljubičastom (UV) spektru, koji se po talasnim dužinama (energijama) nalaze neposredno uz vidljivu oblast. Sunce svakoga dana zrači na isti, nepromenjen način, ali zbog kretanja Zemlje dolazi do promene ugla pod kojim zraci padaju na površinu i do promene godišnjih doba. Kad stigne leto, mnogi krenu na sunčanje a istovremeno svuda krene priča o zračenju Sunca. Najbitniji deo zračenja u ovim letnjim mesecima je UV zračenje. Ovo zračenje odgovorno je za promenu boje kože nakon povratka sa sunčanja i još mnoge druge probleme koji mogu nastati.

uvrays
Vrste UV zraka i efekti koje oni izazivaju na koži

Postoje tri vrste UV zračenja, to su UVA, UVB i UVC. Najopasnije je UVC zračenje. Ono ima najveću energiju i smrtonosno je, ali njemu dugujemo zahvalnost što uopšte postojimo. Ovo verovatno zvuči paradoksalno, ali Zemlja nije uvek bila kakva je danas. Danas ovo zračenje uopšte ne stiže do nas (srećom, jer bi inače ubilo sve živo na planeti) već se apsorbuje u atmosferi. Nekada davno, u vreme nastanka Zemlje, UVC zračenje je bez većih problema stizalo do površine planete. Sastav atmosfere razlikovao se od današnjeg – nije bilo ozona, taj gasoviti štit je tek trebalo da nastane. Na svom putu kroz atmosferu zraci su pogađali molekule kiseonika, razbijali ih i stvarali parove atome kiseonika. Ovi slobodni atomi vezivali su se za druge molekule kiseonika i tako je nastajao ozon. Vremenom, nastalo je dovoljno ozona. Kako je broj molekula ozona rastao UVC zraci su sve češće pogađali te molekule i njih razbijali. Razbijeni molekuli su se opet spajali i ponovo stvarali ozon. Ovaj proces se stalno ponavljao, ozon je nastajao i nestajao. Vreme je prolazilo broj molekula je bivao sve veći i veći, u jednom trenutku uspostavila se ravnoteža, isti broj molekula je nastajao i nestajao, nastao je ozonski omotač. Ozonski omotač je sada apsorbovao celokupno UVC zračenje i počeo je da štiti zemlju od svih štetnih zraka iz svemira. Isti ovaj proces odigrava se i dan danas, UVC zračenje stalno bombarduje ozonski sloj i na taj način doprinosi prirodnom obnavljaju ovog važnog štita. UVB zračenje ima nešto manju energiju od UVC. Veliki deo ovog zračenja zadržava ozonski omotač ali jedan deo stiže do površine Zemlje. Upravo za ovo zračenje vezan je problem ozonskog omotača. Dok je za zaustavljanje UVC zračenja postojeći ozonski omotač više nego dovoljan, to nije slučaj sa UVB zračenjem. Zbog manje energije koju ovo zračenje poseduje ono ne može da razbije molekule, na način na koji UVC to radi, pa ovi zraci mnogo lakše prolaze kroz atmosferu. Pojavom ozonske rupe sloj ozona postaje sve tanji i tanji i sve više i više ovog štetnog UVB zračenja dolazi do Zemlje. UVA zračenje ima najmanju energiju i za razliku od prethodna dva tipa UV zračenja ono nesmetano stiže do nas. Na našu sreću opasnost od ovog zračenja je neuporedivo manja od opasnosti koja preti od ostalih vrsta UV zračenja.

Sunčanje i efekti UV zračenja

Sve tri vrste UV zračenja spadaju u tzv. jonizujuće zračenje. Što je energija zračenja veća ono je veći jonizator, tako je UVC najbolji a UVA najslabiji jonizator. Osim UV zračenja u grupu jonizujućeg zračenja spadaju još X i gama zraci. Osnovna osobina jonizujućeg zračenja je da izaziva promene na molekulima, atomima pa čak i atomskim jezgrima. Ovi zraci ime nose prema procesu jonizacije. Kao što je to slučaj sa svim vrstama zračenja, UV zračenje čine fotoni odgovarajuće frekvencije. Jonizacija je proces u kome foton zračenja pogađa atom, predaje mu celokupnu energiju koju poseduje, foton nestaje a atom ostaje bez jednog ili više elektrona i pri tome nastaju slobodni elektroni i pozitivan jon. Sličan proces može se odigrati i na molekulima samo što se tada energija fotona troši na raskidanje molekularnih veza ili na jonizaciju molekula. Vrsta promene do koje zračenje može da dovede zavisi od njegove energije. Pomenuti gama zraci imaju najveću energiju i oni mogu da dovedu do promena na atomskim jezgrima (tj. do nuklearnih reakcija), energija X zraka je mnogo manja tako da oni prvenstveno dovode do promena u elektronskom omotaču atoma. UV zračenje može da jonizuje atome i kida molekulske veze. Sve promene do kojih dovodi jonizujuće zračenje odigravaju se na nivou molekula i atoma. One dovode do promene hemijskih osobina sredine, nastanka novih molekula i atoma. Kada deluju na žive organizme ove posledice mogu biti vrlo opasne, a često i smrtonosne. Nastale posledice izlaganja zračenju se akumuliraju tokom čitavog života, nastale promene ne mogu da se poprave i ne postoji način da čovek stekne otpornost na zračenje.

DNK mutacije - promena strukture molekula usled delovanja UV zraka
DNK mutacije – promena strukture molekula usled delovanja UV zraka

Dok šetamo ulicom, ležimo na plaži ili putujemo automobilom sunčevi zraci padaju na našu kožu. Osim vidljive svetlosti, koja nam omogućava da razlikujemo boje i zagreva površinu, na kožu padaju i UVA i UVB zraci. Kada stignu do kože UV zraci nastavljaju dalje putovanje kroz naše telo. Zbog različite energije ove dve vrste zraka ne putuju do iste dubine. UVB zraci koji imaju veću energiju lakše dovode do promena na molekulima kože i brzo završavaju svoje putovanje. Nasuprot njima energija UVA zraka je manja i oni moraju da mnogo biraju koga će jonizovati, tako da ovi zraci prodiru mnogo dublje od UVB zraka. Svima je dobro poznato da nakon izlaganja Suncu koža dobije tamniju boju, a posle dužeg boravka na Suncu mogu se pojaviti i opekotine. Glavni krivac za ove promene je upravo UV zračenje. Relativan odnos UVA i UVB zračenja u Sunčevoj svetlosti je otprilike 99% za UVA i 1% za UVB zračenje, ali i samo taj 1% UVB zračenja dovoljan je da ovo zračenje bude mnogo opasnije. Glavi krivac za opekotine je UVB zračenje. Kad ovi zraci (fotoni) krenu na putovanje kroz našu kožu fotoni se ubrzo sudare sa molekulima od koji je naša koža izgrađena. Prilikom tih sudara fotoni predaju svoju energiju molekulima, dolazi do raskidanja molekularnih veza i promena u hemijskom sastavu kože na mestu gde se sudar odigrao. Broj fotona je ogroman i oni stalno dolaze i dovode do opisanih promena. Ako je sunčanje dugotrajno broj razbijenih molekula biće sve veći i veći. Ta hemijska promena u koži praćena je pojavom bolnih opekotina na površini. Nakon prestanka zračenja, i posle nekoliko dana “odmora” opekotine će nestati sa površine, ali promene koje su nastale u unutrašnjosti kože ostaće tu, sakrivene od naših očiju, do kraja života.

UV_Beach
UV zraci koji dolaze direktno sa Sunca nisu jedini, efekat reflektovanih zraka je izuzetno važan

Ponekad fotoni UVB zraka pogode DNK molekule u ćelijama. Tada, može nastati nešto mnogo opasnije od opekotina. Verovatno je poznato da su DNK molekuli odgovorni za proces deobe ćelija i definisanje funkcije ćelija u organizmu jedinke. Razlike u DNK molekulima odgovorne su za raznolikost u biljnom i životinjskom svetu, male razlike (reda veličine nekoliko procenata) u strukturi ovih molekula stvaraju potpuno nove vrste (DNK čoveka i šimpanze razlikuju se samo za 2%). Naravno, treba napomenuti da su lanci DNK ogromni tako da ovih 2% su velika razlika i zbog složenosti nemoguće je jedan DNK lanac pretvoriti u drugi. Ono što može da se dogodi, i što se događa su promene u DNK strukturi pojedinih ćelija. Kada pomenuti foton UVB zračenja pogodi neki DNK lanac može doći do kidanja vodoničnih veza u lancu i izmena u redosledu parova, tj. dolazi do nastajanja nove “šifre” za stvaranje novih ćelija. Ćelija sa izmenjenim DNK nastavlja da se deli, ali novonastale ćelije nisu onakve kakve bi trebalo da budu, one ne obavljaju svoj posao, već mogu da postanu opasne za okolne ćelije a i čitav organizam.

670px-Understand-the-Effects-of-Different-UV-Rays-Step-1
Iako imaju manju energiju UVA zraci putuju dublje kroz kožu

Na našu sreću, tokom evolucije nastali su mehanizmi koji ispravljaju nastale greške i vode računa da sve ostane u najboljem redu. Ipak, nekad je promena toliko velika da ovaj mehanizam ne može da “popravi” ćeliju. Oštećenje DNK tada može dovesti do nastanka ćelija “mutanata”, tj. do nastanka nekih vrsta raka kože. Kao i u slučaju promene molekula koja je dovela do opekotina, i ovde su promene na DNK lancu nepopravljive. Na našu sreću, ove promene nisu česte ali ako se više vremena provodi u sunčanju ili često izgori verovatnoća da dođe do pojave raka kože je veća. Bez obzira na ogroman procenat (od 99%) UVA zračenje je neuporedivo manje opasno od UVB zračenja, ali i ono može izazvati neželjene efekte. Energija UVA zračenja nedovoljna je da izazove promene u površinskim slojevima kože. Fotoni ovog zračenja putuju dublje i stižu do sloja u kome se nalazi pigment melanin, koji koži daje boju. Kada fotoni UVA zračenja pogode molekule melanina, dolazi do oksidacije (vezivanja kiseonika) i pigment dobija tamniju braon boju. Kao posledica ovog efekta koža dobija tamniju boju (zbog koje ljudi i idu na sunčanje). Prilikom preteranog izlaganja UVA zračenju takođe mogu nastati veliki problemi. Može se dogoditi da UVA zraci izazovu promene u strukturi DNK ćelija u ovom sloju. Promena DNK ovih ćelija ima istu posledicu kao i ona pod uticajem UVB zračenja. Pod uticajem UVA zračenja može nastati melanom, najopasniji i najsmrtonosniji rak kože. Srećom, proces u kome nastaje melanom je malo verovatan pa je pojava ove vrste raka relativno retka u poređenju sa onima koje izaziva UVB zračenje. Na kraju, treba napomenuti da je ovde reč o statističkim, tj. slučajnim, procesima i faktorima rizika. Nikako ne znači da će sunčanje sigurno izazvati opekotine ili rak, niti bežanje od Sunca znači sigurnu zaštitu od pojave raka kože. Sunčanje je samo jedan od faktora rizika (verovatno najveći), ali sa druge strane ono je neophodno da bi preživeli.

Kako se zaštititi?

Pre svega treba zapamtiti da nijedna od postojećih zaštita od Sunca nije 100% efikasna. Jedini način 100% zaštite je potpuno izbegavanje sunčeve svetlosti, ali posledice koje organizam trpi zbog nedostatka sunca neuporedivo su opasnije od posledica prevelike “doze” sunčanja. Naravno, neophodno je preduzeti odgovarajuće mere zaštite i poštovati neka pravila. Poznato je da intenzitet sunčevih zraka nije uvek isti već da zavisi od doba dana i doba godine. Svi dobro znaju da je napolju mračnije i hladnije kad na nebu ima oblaka, toplije kada je vedro a Sunce visoko na nebu. Svi ovi efekti koje primećujemo vezani su isključivo za dolazak vidljive svetlosti. Situacija sa UV zracima je nešto drugačija, na primer neki oblaci zaustavljaju vidljivu svetlost ali UV zraci nesmetano prolaze. Naša čula ne reaguju na UV zrake tako da se na njih ne možemo osloniti, jedino što nam preostaje je upotreba posebnih instrumenata za merenje zračenja i slušanje vremenske prognoze. Godine 1992. tri Kanadska naučnika postavila su skalu za merenje UV zračenja po kojoj se intenzitet zračenja izražavao tzv. UV indeksom. Ubrzo nakon definisanja ove skale TV stanice u Kanadi i SAD uvrstili su podatke o UV indeksu u redovnu vremensku prognozu. Danas je ova skala prihvaćena u celom svetu i često se na televiziji mogu čuti vrednosti UV indeksa, naročito tokom letnjih meseci. UV indeks meri intenzitet celokupnog UV zračenja koje stiže na površinu (tj. UVA i UVB). Vrednost UV indeksa počinje od nule i može imati sve veće celobrojne vrednosti. Što je vrednost UV indeksa manja, manja je i opasnost od boravka na Suncu. Kako raste intenzitet zračenja sa Sunca, UV indeks postaje sve veći i veći. Kada UV indeks dostigne vrednost 11, smatra se da je zračenje koje dolazi izuzetno opasno i tada boravak na suncu treba svesti na minimum. Sa porastom UV indeksa smanjuje se i vreme koje je potrebno da sunčevi zraci izazovu opekotine, na primer kada je UV indeks 1 to vreme iznosi oko 60 minuta, a kod UV indeksa 11 vreme se smanjuje na samo 10 minuta!

sun-protect
“Zaštitna” odeća od sunčevih zraka

Poslednjih godina dosta je urađeno i na zaštiti od sunčevog zračenja. Mehanizam zaštite je relativno jednostavan – potrebno je obezbediti “neki” štit oko kože koji neće dozvoliti da štetni zraci dođu u kontakt sa ćelijama. Kao zaštita pre svega služi tkanina od koje je napravljena odeća a za otkrivene delove treba koristiti različite kreme za sunčanje. Sva odeća i sve kreme ne pružaju istu zaštitu jer se UV zraci ne ponašaju isto prilikom prolaska kroz različite materijale.

15SunProtection-795x450
Kreme za sunčanje – obavezne

Da bi ljudi znali koji stepen zaštite pruža neka odeća ili krema uvedene su dve skale. Prva skala izražava koji procenat UV zračenja prolazi kroz tkaninu. Ova skala poznata je kao CPF (Cloth Protective Factor). Vrednost CPF faktora kreće se u intervalu od 1 do 50. Ovaj broj označava koji procenat UV zračenja tkanina propušta, na primer CPF 50 znači da kroz tkaninu prolazi samo 2% zračenja (1 / 50 = 0,02 tj. 0,02 * 100% = 2%), slično CPF 15 propušta 6,7% zračenja. CPF faktor koristi se samo za odeću, dok se za zaštitne kreme koristi tzv. SPF faktor (Sun Protective Faktor). Ovaj faktor izražava se skalom od 1 do 60. SPF faktor označava vreme potrebno da koža izgori, što je veći SPF faktor UV zracima je potrebno više vremena da izazovu promene. Na primer ako je SPF 50 i koži bez zaštite potrebno 10 min da izgori, nakon upotrebe kreme sa ovim zaštitnim faktorom ovo vreme produžiće se na 10 * 50 = 500 minuta. Ovde treba biti naročito obazriv – ovo vreme služi samo za izražavanje stepena zaštite, krema vam ne omogućava da na suncu boravite tih 500 minuta i da ne izgorite, već vam samo garantuje da će efekti zračenja u onih 10 minuta biti 50 puta manji!

Prilikom zaštite od UV zračenja posebno treba voditi računa o okolini. UV zraci ne dolaze samo sa Sunca već se reflektuju i od okolnih predmeta, vode ili snega. Ova refleksija je često daleko izraženija od odbijanja svetlosnih zraka. Takođe, UV zraci lako prolaze kroz vodu i dok vas voda štiti od toplote i rashlađuje vas UV zraci mogu izazvati ozbiljne opekotine na vašoj koži. Ovi pomenuti faktori refleksije nekada mogu višestruko uvećati UV indeks iz vremenske prognoze. U sledećoj tabeli prikazani su intervali UV indeksa, maksimalno vreme boravka na suncu, mere zaštite i siguran zaštitni SPF faktor.

UV indeksMaksimalno vremeZaštitaSPF faktor
1 – 260 minNaočare za sunce, zaštitne kreme koristiti jedino na snegu i planinama8, svaki sat
3 – 540 minNaočare za sunce, zaštitne kreme ili odgovarajuća svetla odeća, šešir. Oko podneva potražiti senku15, svaki sat
6 – 725 minNaočare za sunce i kreme, zaštitni faktor min 15. Odgovarajuća svetla odeća, šešir i izbegavati boravak na suncu u periodu od 11 do 14 sati25, svaki sat
8 – 1015 minIsto kao kore, ali uz više opreza40, svaki sat
11+10 minNa suncu boravite samo ako morate, uz maksimalnu zaštitu40, svakih pola sata

Na kraju, možda možemo da odgovorimo na pitanje sa početka ovog teksta – Sunca se ne treba bojati, ali ipak ga treba poštovati i kada je god moguće izbegavati duži boravak na Suncu. Sunčeva svetlost i zraci jesu neophodni za život, ali ono što je neophodno je 10-15 minuta boravka na suncu nedeljno, a ne sati i sati provedeni na plaži, na vrelom letnjem suncu.

Više informacija i izvori:

Fotografije: BroSome, M. Milošević, NASA, TipperaryTinting, ARPANSA, WikiHow, Kineticsculpt, HealthscopeMag

(Prvi put objavljeno 2007. godine, dopunjavano po potrebi)

34 Comments
  1. avatar 13. 07. 2007.
  2. avatar 13. 07. 2007.
  3. avatar 13. 07. 2007.
  4. avatar 13. 07. 2007.
  5. avatar 13. 07. 2007.
  6. avatar 13. 07. 2007.
  7. avatar 13. 07. 2007.
  8. avatar 13. 07. 2007.
  9. avatar 13. 07. 2007.
  10. avatar 14. 12. 2008.
  11. avatar 14. 12. 2008.
  12. avatar 08. 06. 2009.
  13. avatar 31. 05. 2010.
  14. avatar 01. 06. 2010.
  15. avatar 27. 08. 2010.
  16. avatar 16. 08. 2011.
  17. avatar 18. 07. 2015.
  18. avatar 19. 07. 2015.
  19. avatar 22. 08. 2015.
  20. avatar 22. 08. 2015.
  21. avatar 20. 08. 2016.
  22. avatar 07. 12. 2016.
  23. avatar 30. 06. 2019.
  24. avatar 30. 06. 2019.
  25. avatar 30. 06. 2019.
  26. avatar 30. 06. 2019.
  27. avatar 30. 06. 2019.
  28. avatar 30. 06. 2019.
  29. avatar 30. 06. 2019.
  30. avatar 30. 06. 2019.
  31. avatar 30. 06. 2019.
  32. avatar 30. 06. 2019.
  33. avatar 01. 07. 2019.
  34. avatar 01. 09. 2019.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: