Why does our skin get darker after being exposed to the sun? The secret behind UV rays

Warum wird die Haut eigentlich braun? Das Geheimnis der UV-Strahlen

Wir alle kennen das – nach einiger Zeit in der Sonne ist unsere Haut gerötet oder braun. Warum? Es liegt nicht an der Wärme der Sonne und auch nicht am Licht, sondern an der für uns unsichtbaren UV-Strahlung, die die Erde von der Sonne aus erreicht. Grundsätzlich gibt es UV-A, UV-B und UV-C-Strahlen. Während die gefährliche UV-C-Strahlung bereits in der Atmosphäre abgefangen wird, gelangen UV- B und UV-A- zu uns, der Hauptteil – nämlich 95 % - der UV- Strahlung besteht dabei aus UV-A-Strahlung. Die langwelligen UV-A-Strahlen haben eine Wellenlänge von 315 - 400 nanometer, die kurzwelligen UV-B-Strahlen eine Wellenlänge von 280 – 315 nanometer. 

Strahlendes Wissen

Allgemein gilt: Je kürzer die Wellenlänge der Strahlung, umso gefährlicher.

Das sichtbare Licht hat eine Wellenlänge von 780 bis 380 nanometer. In der Mikrowelle wird das Essen mit Strahlung erhitzt, deren Wellenlänge sehr viel größer ist als die der UV-Strahlung: Zwischen 1 mm und 1m. Die energiereichen kurzwelligen Röntgenstrahlen wiederum sind noch sehr viel kürzer, nämlich zwischen 10 pm und 1 nanometer 

Sichtbare Reaktionen auf unsichtbare Strahlen

Grundsätzlich gilt: UV-Strahlung dringt in unsere Haut ein und das führt immer zu direkten, sofort sichtbaren und auch immer zu indirekten, erst langfristig sichtbaren Reaktionen. Weil sie unterschiedlich tief in die Haut eindringen, wirken UV- A und UV-B-Strahlen unterschiedlich auf die Haut. 

UV-B(rand)-Strahlen

Nur ein kleiner Teil der UV-Strahlung, nämlich 5 %, erreicht uns als UV-B Strahlung. Die Strahlen gelangen bis zur Epidermis, also der oberen Hautschicht und erzielen dort eine unmittelbare, sichtbare Reaktion, nämlich je nach Dauer des Sonnenbads Rötung, Sonnenbrand und Bräune. Deshalb bezeichnet man sie auch gerne als UV-Brand-Strahlung. 

Aber damit nicht genug: Durch die übermäßige Einwirkung von UVB-Strahlung kann es langfristig zur Bildung von Hautkrebs kommen. Man unterscheidet hier zwischen hellem Hautkrebs und dem hochgefährlichen schwarzen Hautkrebs.

Hautkrebs INFOKASTEN 

Hautkrebs ist die weltweit am häufigsten auftretende Krebserkrankung – Sonne ist der auslösende Faktor. Die World Health Organisation (WHO) verzeichnet, bei konservativer Schätzung, jedes Jahr weltweit bereits rund 180.000 Maligne Melanome („schwarzer Hautkrebs“)[und zwischen zwei bis drei Millionen nicht-melanozytäre („helle“) Hautkrebserkrankungen. In Deutschland hat sich in den letzten 25 Jahren die Erkrankungshäufigkeit (Inzidenz) des Malignen Melanoms verdreifacht.

Die Lichtschwiele – wenn die Haut sich selbst schützen will

Eine der ersten Reaktionen der Haut auf die schädliche UV-Strahlung ist die sogenannte Lichtschwiele. Die oberste Hautschicht wird nach längerer UV-B-Bestrahlung dicker und verbessert damit ihren Eigenschutz um das Vierfache. Das entspricht in etwa einem Sonnenschutzpräparat mit dem Schutzfaktor 4. Bis sich die Lichtschwiele voll ausgebildet hat, vergehen allerdings zwei bis drei Wochen.

UV-A(ge)-Strahlen

Der größte Teil der UV-Strahlen, die UV-A-Strahlen, dringen bis in die Dermis. In der Unterhaut lösen diese UV-A-Strahlen langfristig strukturelle Veränderungen aus, die die Hauptursache für frühzeitiges Altern der Haut sind. Diese Folgen sind in den ersten Jahren nicht zu sehen, aber: Sind diese Prozesse einmal angestoßen, sind sie unumkehrbar.

UV-A: Ursache Nummer 1 für Falten

Die UV-A-Strahlen schädigen das hauteigene Kollagen und Elastin – also genau die Fasern, die für das jugendliche Aussehen verantwortlich sind. Als Glykation bezeichnet man die Reaktion der Kollagenfasern mit UV-A-Licht – das Kollagenfasernetz wird zerstört, einzelne Kollagenfasern können den 

zunehmenden Falten nichts mehr entgegensetzen – die Haut altert sichtbar und meist noch schlimmer: die gefürchtete ledrige Haut mit Falten entsteht. 

UV-A: Macht schlaffe Haut

Der Verlust von Elastin wiederum ist verantwortlich für die Erschlaffung der Haut. Erschwerend kommt hinzu, dass ungeschützte Sonneneinstrahlung auch den Hyaluronsäuregehalt der Haut verringert, was zu einer dünneren, verletzlicheren Haut führt.

UV-A: Sorgt für ungleichmäßigen Teint

Um die Haut zu schützen, reagieren die Melanozyten in der Haut auf die UV-Strahlung mit einer übermäßigen Melaninproduktion. Dunkle Flecken oder diffuse fleckige Hyperpigmentierungen entstehen. Häufig kommt es schon in jungen Jahren zu diesen Überpigmentierungen – z.B. während Schwangerschaften oder auch als Reaktion auf bestimmte Medikamente oder Hormone. Bei vielen Menschen wird das überschüssige Melanin ungleichmäßig produziert und konzentriert sich in kleineren Bereichen, was zu hartnäckigen Pigmentflecken führt. 

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