Een gezonde kleur - NEMO Kennislink
Aan het eind van de zomervakantie zijn veel mensen een paar tinten bruiner dan aan het begin. Dat is te danken aan de ultraviolette straling van de zon. Het bruinkleuren van de huid is een scheikundig proces. Er wordt daarbij een stof, melanine, gevormd die ultraviolet licht kan absorberen. Melanine zorgt ervoor dat de huid daarna niet zo snel meer verbrandt. Ook zonnebrandmiddelen bevatten stoffen die ultraviolette straling kunnen absorberen. Zo beschermen ze tegen al te overdadig zonnebaden.
Niet iedereen heeft een zonnebrandmiddel met eenzelfde beschermingsfactor nodig. Wat het type huid betreft kun je in Europa drie soorten mensen onderscheiden.
Het eerste type wordt het Ierse of Keltische type genoemd, met een erg lichte huid, blond of roodblond haar en zomersproeten. De huid van deze mensen vormt erg moeilijk melanine, zodat bij het zonnen blijvend een zonnebrand middel met hoge beschermingsfactor nodig is.
Het tweede type mensen wordt het midden-europese type genoemd. Deze mensen hebben als ze gaan zonnen eerst een zonnebrandmiddel met middelmatige beschermingsfactor nodig, maar na twee weken in de zon is dat meestal niet meer nodig. Door de gevormde melanine, maar ook doordat de huidlaag waar die melanine-vormende cellen in zitten veel dikker wordt, zorgt de huid zelf voor een bescherming die uiteindelijk vergelijkbaar is met beschermingsfactor 40 of hoger.
Het derde type is het mediterrane type: donker haar en een lichtbruine huid. Deze mensen hebben nauwelijks bescherming nodig tegen een normale hoeveelheid zonnestraling. Alleen als ze een lange Nederlandse winter zonder veel zon hebben meegemaakt en dan plotseling de hele dag gaan zonnebaden, kan het fout gaan.
Welk huidtype je ook hebt, ultraviolette straling van de zon zorgt voor het kleuren van de huid. In een beschermende scheikundige reactie wordt melanine gevormd – een stof die ultraviolet licht kan absorberen. Melanine zorgt ervoor dat de huid daarna niet zo snel meer verbrandt.
Het ABC van ultraviolet licht
Iedereen kent wel de kleuren van de regenboog. Deze kleuren zijn een bedenksel van je hersenen om de verschillende golflengten van het licht goed te kunnen onderscheiden en te herkennen. Voor andere golflengten dan die van het zichtbare licht, zijn geen 'kleuren' bedacht, want die kunnen je ogen niet zien. Voorbij het violet van het zichtbare licht, in het ultraviolet, is nog een onderverdeling gemaakt in drie denkbeeldige 'kleuren': ultraviolet A, ultraviolet B en ultraviolet C. In het kleurenspectrum hiernaast zijn ze met een zichtbare kleur aangegeven, omdat een onzichtbare kleur nogal saai is. De onderverdeling in het ulatraviolet is gemaakt, omdat de drie verschillende soorten ultraviolet licht elk een heel andere uitwerking op moleculen hebben.
Ultraviolet C heeft van de drie soorten ultraviolet de kortste golflengte, en is daarmee het meest energierijke ultraviolette licht. Het is in staat om van bijna elk molecuul een elektron uit een binding 'weg te slaan'. Daarbij wordt het licht geabsorbeerd, en valt het molecuul uit elkaar of gaat het reageren. Het ultraviolet C dat in zonlicht zit, wordt hoog in de atmosfeer geabsorbeerd, onder andere door zuurstof. De zuurstof splitst daardoor in losse atomen die daarna met andere zuurstofmoleculen ozon vormen. Door dit proces ontstaat op ongeveer 25 km hoogte de ozonlaag. Ultraviolet B heeft een wat langere golflengte en is dus iets minder energierijk. Dit soort licht wordt alleen geabsorbeerd door moleculen met elektronen die wat minder vast gebonden zijn. Het bekendste voorbeeld is het zojuist door ultraviolet C gevormde ozon, voorzover dat niet inmiddels met andere stoffen is weggereageerd. Een gedeelte van ultraviolet B komt op aarde en kan bijvoorbeeld geabsorbeerd worden door moleculen van zonnebrandmiddelen. Ultraviolet A is nog minder energierijk, en komt vrijwel geheel door de atmosfeer heen op aarde terecht. Maar ook ultraviolet A kan met een aantal moleculen reageren. Om beschadigingen aan het netvlies te voorkomen wordt het in de ooglens bij mensen weggefilterd, zo dat je ook ultraviolet A niet kunt zien. Sommige mensen die een staar-operatie hebben ondergaan kunnen, doordat de lens verwijderd is, wel ultraviolet A zien. Ook bijen en sommige andere insecten kunnen ultraviolet A zien. Daardoor kunnen bloemen die voor ons dezelfde kleur hebben er voor bijen allemaal verschillend gekleurd uitzien.
's Morgens valt het wel eens tegen
Verkleuring van de huid is het gevolg van zowel ultraviolet A als B. De laatste heeft op de huid zowel positieve als negatieve uitwerkingen. Ultraviolet B bevordert de aanmaak van vitamine D, en het zorgt voor de vorming van melanine. Dit melanine wordt gemaakt doordat het ultraviolette licht een aantal enzymen (katalysatoren) aan het werk zet die uit het aminozuur tyrosine, via een aantal tussenstappen, uiteindelijk melanine maken.
De ontwikkeling van een door melanine bruingekleurde huid duurt een aantal dagen. De bruinkleuring blijft daarna tenminste een paar weken bestaan. Ultraviolet B dat niet door melanine of een zonnebrandmiddel wordt geabsorbeerd, kan tot verbrandingsverschijnselen leiden, en bij zeer langdurige en overdadige bestraling tot huidkanker.
Ultraviolet A heeft een iets andere uitwerking. Het zorgt ervoor, dat in de laatste reactiestap bij de vorming van melanine, het evenwicht tijdelijk naar rechts verschuift. Er ontstaat dan een kortdurende bruinkleuring, waarvan je 's avonds voor de spiegel zegt: ik ben aardig bijgekleurd, maar waarvan je 's morgens zegt: 't valt toch wat tegen.
Jammer genoeg wordt de echt blijvende bruinkleuring door het zelfde soort ultraviolet veroorzaakt als de pijnlijke zonnebrand (allebei ultraviolet B). Een goed zonnebrandmiddel houdt dus niet alleen zonnebrand tegen, maar vertraagt ook de blijvende bruinkleuring. Als het goed is wordt de tijdelijke bruinkleuring nauwelijks vertraagd, zodat je in afwachting van het echte bruin, alvast tijdelijk bijkleurt.
Duitse en Amerikaanse beschermingsfactoren
Er is geen fles zonnebrandmiddel of er staat een 'beschermingsfactor' op. Hoe hoger de beschermingsfactor van het middel waarmee je je ingesmeerd hebt, hoe langer je in de zon kunt liggen zonder te verbranden. Hoe meet een fabrikant eigenlijk hoe hoog de beschermingsfactor van een bepaald middel is? Daarvoor zijn volgens de voorschriften 20 proefpersonen nodig. Op de rug van deze mensen wordt het te testen middel aangebracht, en daarna gekeken hoeveel langer het duurt voor dat het behandelde gebied net zulke verbrandingsverschijnselen vertoont als een onbehandeld gebied op dezelfde rug. De testmethoden zijn in Duitsland en in de VS niet geheel gelijk, zodat een Amerikaanse 'Sun Protection Factor' voor dezelfde stof soms wel 2 keer zo hoog is als een Duitse 'Lichtschutzfaktor'.