Was allen gemeinsam ist, sind Filter gegen UVA- und UVB-Strahlen, die heute vom Gesetzgeber vorgeschrieben sind. Welche Filter untereinander kombiniert werden und in welchem Verhältnis, um die definierten Lichtschutzfaktoren zu erreichen, bleibt den Herstellern überlassen. Sie können aus zwei Filtertypen wählen: Physikalische oder mineralische Filter reflektieren das Licht, so dass es nicht in die Haut eindringen kann. Sie bestehen aus Mikropartikeln auf der Basis von Zinkoxid oder Titandioxid. Chemische oder organische Filter absorbieren das UV-Licht und wandeln es in Wärme (langwellige sichtbare oder Infrarot-Strahlung) um. Die Wirkstoffe sind organische Substanzen wie z.B. Octocrylene oder Parsol 1789. Die meisten Sonnenschutzmittel kombinieren physikalische mit chemischen Filtern. Um einen optimalen Breitbandschutz vor UVA- und UVB-Strahlen zu gewährleisten, sollte ein ausgewogenes Verhältnis der UV-Filter hergestellt werden. Nur so kann der umfassende Schutz vor
Hautkrebs (entsteht durch UVA- und UVB-Strahlen),
Hautalterung (bedingt durch UVA-Strahlen) und
Sonnenbrand (ausgelöst durch UVB-Strahlen) garantiert werden.
Was sind UV-Strahlen?
Das menschliche Auge vermag elektromagnetische Strahlung mit einer Wellen-länge von etwa 400 nm bis etwa 750 nm als Licht zu registrieren. Dabei erscheint Strahlung mit einer Wellenlänge von 750 nm als rot und die von 400 nm als violett. Ein Nanometer (nm) ist ein Milliardstel Meter (10-9 m).
Strahlung mit einer größeren Wellenlänge als 750 nm wird als Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) bezeichnet, mit einer Wellenlänge, die kleiner ist als 400 nm, als Ultraviolett Strahlung (UV-Strahlung). Dabei werden drei UV-Bereiche unterschieden, die physikalisch und biologisch verschiedene Wirkungen besitzen:
Das Spektrum der UVB-Strahlen liegt im Bereich von 280 - 315 nm. Sie machen ca. 2 % der UV-Strahlung aus und sind sehr energiereich. UVB-Strahlen werden größtenteils von der Hornschicht absorbiert und lösen dort den Bräunungsvorgang aus. Sie sind aber auch für entzündliche Prozesse (Sonnen¬brand/Erytheme), die Zerstörung der Keratinozyten und der Langer-hansschen Zellen, die das Immunsystem aufrechterhalten, sowie für die Entstehung von Hautkrebs verantwortlich.
Das Spektrum der UVA-Strahlen liegt von 315 - 340 nm im kurzwelligen UVA-Bereich und von 340 - 400 nm im langwelligen UVA-Bereich. Sie machen ca. 98 % der UV-Strahlung aus, sind weniger energiereich, aber dafür weitaus gefährlicher. UVA-Strahlen dringen tief, bis in die Dermis, ein und beschleunigen durch die Bildung von freien Radikalen (aggressive Sauerstoff¬verbindungen) die lichtbedingte Hautalterung. Sie schädigen Kollagen und Elastin und vermindern die Elastizität der Haut. Bei längerfristigem Sonnenmissbrauch kann es indirekt zu Hautveränderungen, wie Hautkrebs, kommen.
UVC-Strahlen im Bereich von 100 bis 280 nm werden schon von der Strato-sphäre fast vollständig abgefangen und gelangen gar nicht bis zur Erdoberfläche.
Wirkweise der UV-Strahlung in der Haut
Überschreitet die Bestrahlung mit UV-Strahlen einen individuellen Grenzwert, die so genannte Erythemschwelle, so treten akute Hautschäden wie Rötungen, Schwellungen und Blasen auf. Mikrobiologische Untersuchungen zeigen, dass die energiereiche UV-Strahlung in der Lage ist, chemische Bindungen in den Zellen zu spalten, z.B. in den Hüllen der Hautzellen. Dadurch entstehen neben Zersetzungsprodukten auch die freien Radikale, die u.a. für eine vorzeitige Hautalterung verantwortlich sind. Auch die DNA, die im Zellkern sitzt, kann dadurch zu Schaden kommen. Ein gesunder Mensch besitzt zwar zelleigene Reparaturenzyme, welche die geschädigte DNA ausbessern können, doch bei übermäßigem Bräunen, regelmäßigen Sonnenstudio-Besuchen oder Sonnen-bränden, können die durch UV-Strahlung ausgelösten Mutationen zu Hautkrebs führen.
Inzwischen sind in Sonnenpflegemitteln enzymatische Wirkstoffe aus Algen oder Antioxidantien wie Vitamin E enthalten, die die Zellen während des Sonnen¬badens aktiv schützen sollen.
Infrarot-Strahlung: Genau so gefährlich wie UV?
Ein weiteres Forschungsgebiet, mit dem sich die Dermatologen in letzter Zeit beschäftigten, ist die Infrarotstrahlung. Die kurzwelligen Infrarotstrahlen zwi-schen 780 und 1400 nm, das so genannte IR-A-Licht, sind zwar nicht so energiereich wie ultraviolette Strahlung, doch sie können noch tiefer in die Zellen eindringen – und zwar bis zur Subcutis (Unterhaut). Dort können die IR-A-Strahlen die Prozesse in den Mitochondrien stören, die auch die „Kraftwerke der Zellen" genannt werden, da hier die Stoffwechselenergie produziert wird. Durch die IR-A-Strahlen entstehen in den Mitochondrien freie Radikale. Wenn sich der Körper nicht mehr selbst gegen die freien Radikale wehren kann, entsteht der so genannte oxidative Stress, der vorzeitige Alterungsprozesse in Gang setzt und wahrscheinlich auch Hautkrebs bedingen kann. Der oxidative Stress stimuliert die Produktion von Enzymen, die Kollagen abbauen. Dadurch wird die Elastizität des Bindegewebes verringert und die Feuchtigkeitsspeicherung in den Hautzellen lässt nach.
Im Sommer 2010 kamen drei deutsche Forschergruppen allerdings zu dem Ergebnis, dass natürliches Infrarot-A für die Haut nicht gefährlich ist. Sie entdeckten Fehler in den Verfahrensweisen der bisherigen Risiko-Unter-suchungen und stellten fest, dass ein besonderer Schutz vor Infrarot-Strahlung durch Sonnenschutzmittel nicht notwendig ist. Laut den Wissenschaftlern aus Belin, Mainz und Stuttgart wird die Infratot-A-Strahlung in gemäßigten Breiten durch den Wasserdampfgehalt der Erdatmosphäre gefiltert und ist dadurch kein Risikofaktor für die Haut. Infrarot-A biete sogar einen gewissen Schutz vor unerwünschten Wirkungen des Ultraviolett der Sonne .
Die Messung des Lichtschutzfaktors
Je nach Hauttyp hat jeder Mensch eine unterschiedlich lange Eigenschutzzeit, also die Zeitspanne bis zum Auftreten eines Sonnenbrandes bei ungeschützter Haut. Man unterscheidet vier so genannte Phototypen:
Typ I: extrem gefährdet – benötigt sehr hohen Sonnenschutz
Helle Haut, blass, viele Sommersprossen, rötlich oder hellblond, immer schwerer Sonnenbrand, niemals Bräunung, Eigenschutzzeit: 5 - 10 Minuten
Typ II: sehr empfindlich - sehr hoher bis hoher Sonnenschutz
Helle Haut, wenig Sommersprossen, blonde bis braune Haare, häufig Sonnen-brand, schwache Bräunung, Eigenschutzzeit: 10 - 20 Minuten
Typ III: normal empfindlich – mittlerer bis hoher Sonnenschutz
Helle bis hellbraune Haut, dunkelblonde bis braune Haare, seltener, mäßiger Sonnenbrand, gute Bräunung, Eigenschutzzeit: 20 - 30 Minuten
Typ IV: wenig empfindlich - Sonnenschutz für vorgebräunte Haut
Braune bis olivfarbene Haut, keine Sommersprossen, dunkle Haare, kaum Sonnenbrand, sehr gute, dauerhafte Bräune, Eigenschutzzeit: ca. 40 Minuten
Der Lichtschutzfaktor (LSF oder SPF) misst den Schutzeffekt eines Produktes gegenüber UV-B-Strahlen. Er gibt an, wie viel länger die Haut mit Sonnenprodukt im Vergleich zu unbehandelten Arealen der Sonne ausgesetzt werden kann, ohne dass Rötungen entstehen: Wenn ein Phototyp 2 mit einer natürlichen Eigenschutzzeit von zehn Minuten ein Produkt mit LSF 15 aufträgt, kann er fünfzehnmal länger in der Sonne bleiben ohne Hautschäden davon zu tragen – also 150 Minuten.
Die von der COLIPA (European Cosmetics Association) vorgegebene, standar-disierte „Internationale Methode“ misst die Erhöhung der Hautrötungsschwelle (minimale Erythem-Dosos, MED) und führt zur Bestimmung des LSF. Dabei werden bei zehn bis 20 Probanden pro Quadratzentimeter Haut zwei Milligramm des Sonnenschutzprodukts aufgetragen und mit einem sonnenähnlichen UV-Spektrum bestrahlt. Der Mittelwert ergibt den Lichtschutzfaktor des Produktes.
Der Lichtschutzfaktor gibt jedoch nur die Schutzwirkung eines Produktes gegen die erythemwirksame Strahlung an, die überwiegend vom UV-B-Licht ausgeht.
Zum Schutz vor anderen lichtbedingten Hautschäden müssen Sonnenschutzmittel daher auch vor UV-A-Strahlen schützen. Laut COLIPA muss der UV-A-Schutzfaktor mindestens 1/3 des Lichtschutzfaktors betragen, d.h. eine Sonnenpflege mit LSF 30 sollte einen UV-A-Schutzfaktor von mindestens 10 aufweisen. Da dies aber noch nicht verpflichtend ist, wird die Einhaltung des geforderten UVA-Schutzes auf den Verpackungen durch ein UVA-Symbol angezeigt.
Neue Bestimmungen für Sonnenpflege in den USA ab 2012
Die amerikanische FDA (Food and Drug Administration) hat im Juni 2011 nach 33 Jahren neue Regeln zur Kennzeichnung von Sonnenschutzmitteln aufgestellt:
* Ab sofort darf Sonnenpflege nicht mehr als „wasserfest“ oder „schwitzfest“ bezeichnet werden, da dies laut der FDA Falschaussagen sind. Erlaubt ist nur noch das Wort „wasserresistent“ mit einer genauen Minutenangabe, wie lange das Produkt im Wasser vor Sonneneinstrahlung schützt.
* Um einen Schutz sowohl vor UVA- als auch vor UVB-Strahlen und damit einen Breitbandschutz zu gewährleisten, wurde das 4-Sterne-System einiger Hersteller abgeschafft. Stattdessen wird wie in Europa auch – eine angemessenes Verhältnis von UVA- und UVB-Filtern gefordert, das aber nach einer FDA-eigenen Formel anhand eines InVitro Breitband-Test bemessen wird.
* Sonnenprodukte mit einem SPF von 14 oder weniger müssen mit einer Warnung gekennzeichnet werden, dass sie nicht vor Krebs schützen.
* Darüber hinaus rät die FDA, Sonnenpflege nur bis SPF 50 zu verkaufen. Höhere Lichtschutzfaktoren wie LSF 60, 80 oder gar 100 bieten keinen signifikant besseren Schutz und verwirrt den Verbraucher nur.
* Die COLIPA hat für alle Produkte mit einem höheren Lichtschutzfaktor die Angabe „50+“ eingeführt
Quellen: FDA, COLIPA, Deutsches Krebsforschungszentrum