자외선과 피부 1. 자외선이란 2. 자외선에 의한 피부반응 3. 광방어 4. 광치료

자외선 1. 광 물리학 2. 광화학 3. 광면역학

광물리학 1. 태양광선 입자성 파동성 광범위한 스펙트럼의 전자파

파장에 따른 전자파의 분류 전자파 파장(nm) 감마선 0.0001 – 0.1 X-선 0.01 – 10 감마선 0.0001 – 0.1 X-선 0.01 – 10 진공자외선 10 – 200 자외선 C 200 – 290 자외선 B 290 – 320 자외선 A 320 – 400 가시광선 400 – 760 적외선 760 – 1,000,000 Microwave,Radiowave 1,000,000이상

대기권 대류권 성층권 중간권 열권 오존층 – 자외선 C보다 짧은 파장 흡수 지구상에는 자외선 B, A, 가시광선, 적외선 도달 대부분은 가시광선, 적외선이고 자외선은 5-6% 중간권 열권

각 자외선의 역할 일년 중 - 여름 하루 – 오전 11-오후 2시 정오 – 자외선의 양 UVA >UVB – 100배 - 자외선의 강도 UVB> UVA – 1,000배 = 실제로 태양광선 노출후 홍반을 초래 하는 경우 UVA 가 10%정도 기여

피부에 조사된 광선의 광학적 경로 1. 반사 – 각질층, 경계면 2. 산란 3. 흡수 – chromophore 4. 투과 빛을 받는 물질의 입자크기 파장 – 짧을 수록 더 많은 산란 3. 흡수 – chromophore 흡수된 광선만이 광의학적 기능을 수행 4. 투과 피부의 각층을 지나면서 반사, 산란, 흡수되지 않은 광선은 투과한다. UVB – 진피의 중간까지 UVA – 진피의 하부까지 가시광선 – 피하지방층까지 도달

피부 크로모포어(chromophore) 1) 핵산 - UVB 2) 단백 - UVB 3) 멜라닌 – UVB뿐 아니라 UVA와 가시광선 4) 스테로이드 – 7-dehydrocholoesterol이 UVB흡수하여 Previtamin D3 5) Urocanic acid - UVB

광화학반응의 형태 1) Type 1 반응: 직접반응 2) Type 2 반응 : 간접반응 광을 흡수해 들뜬 상태가된 크로모포어가 직접 자신이 변화되어 광생성물을 만들거나 혹은 직접 자신이 변화된후 다른 분자와 반응하여 다른 광생성물을 만드는 경우 2) Type 2 반응 : 간접반응 광을 흡수한 크로모포어가 직접변하지 않고 그 에너지를 다른 분자에게로 전달하고 에너지를 전달받은 분자가 광생성물을 만들어 내는 반응 예) 활성산소

광화학 1. 피부 chromophore가 광자를 흡수 – 들뜬상태의 분자 2. 들뜬상태의 분자 – 광화학반응 – 광생성물 3. 광생성물 – DNA복제, 손상, RNA손상, 세포막 손상, 미토콘드리아 손상 – 생화학적 변화 4. 생화학적 변화 – 세포증식, 돌연변이, 세포표면 항원의 소실이나 변화 – 세포변화 5. 세포변화 – 홍반, 색소침착, 광노화, 종양 – 기관이나 생 체의 변화

광면역학 태양 광선중 생물학적 반응을 일으키는 것은 주로 자외선과 가시광선이다 1. 광발암현상 2. 접촉과민반응의 억제 3. 림프구의 수와 기능의 변화 4. 장기 이식반응의 거부반응 억제 5. 각질형성세포에서 cytokine의 생성

자외선에 의한 피부반응 1. 급성 피부반응 2. 만성 피부반응 1) 홍반 반응 – 표피 및 진피세포 2) 색소 반응 – 멜라닌 세포 3) 피부두께의 변화 – 고분자물의 합성 및 체세포 분열 2. 만성 피부반응 1) 광 노화 2) 광 발암 현상

홍반반응 진피 혈관 확장으로 혈류량이 증가 됨으로써 나타남 MED(minimal erythema dose) – 최소홍반량 자외선 조사 부위에 경계가 명확한 홍반을 일으키는 최소의 자외선 양 UVB의 경우 자외선 조사후 24시간 후에 측정한 값

홍반 발생에 미치는 인자들 1. 자외선의 파장 파장 320-400 290-320 홍반발생력 약 강 UVA UVB 파장 320-400 290-320 홍반발생력 약 강 발현시간 4-6시간 2-6시간 최고반응 10-12 24-36 반응기간 24-120 72-120 홍반의색조 dark red bright red

2. 광량 3. 피부의 조건 4. 환경인자 방사 강도 X 시간 1) 피부형 2) 조사부위 3) 피부의 상태 4) 피부의 온도, 습도 4. 환경인자 1) 오존층 2) 일광조사 시간 3) 산란광 4) 반사광

홍반반응의 기전 1. 직접작용 2. 매개물질 3. Cytokine 진피혈관 Prostaglandin Histamine IL-1

색소 반응 피부색 고유의 피부색 임의의 피부색 유전적으로 결정되고 일생 변하지않음 자외선조사, 호르몬 또는 멜라닌 색소의 대사변화에 기인하며 원인 제거 시 다시 원상회복가능

색소 반응 주 파장 가능파장 즉시 색소 침착 UVA 가시광선 지연 색소 침착 UVB UVA, UVC, 가시광선 즉시 색소 침착 주 파장 가능파장 즉시 색소 침착 UVA 가시광선 지연 색소 침착 UVB UVA, UVC, 가시광선 즉시 색소 침착 멜라닌 소체의 크기나 멜라닌 세포 수는 변화가 없다

피부두께의 변화 자외선 조사 – 표피의 두께 증가 – 지속적인 자외선 조사에 대한 내성 증가 인체에서 UVB조사후 1주-3주내에 유극층은 2배, 각질층은 1.5 – 3배 정도 두께 증가 기전 : DNA, RNA합성증가와 단백합성의 증가 – 표피의 유사 분열의 증가

광 노화 장기간에 걸친 광노출로 임상적, 조직학적인 피부변화를 일으키는 경우 광노출, 광노화사이에 시간 간격이 너무 길어 중요성을 잊어 버림

1. 임상적 변화 1) 건조, 거칠어, 주름 2) 각질층이 두꺼워, 피부두께도 증가, 더 진행시 피부 위축 2) 각질층이 두꺼워, 피부두께도 증가, 더 진행시 피부 위축 3) 탄력성이 소실, 심하면 축 늘어진 모양 4) 색소성 변화로 노인성 흑자, 주근깨, 불 규칙한 색소소실 5) 모세혈관 확장, 쉽게 멍이 듬 6) 암전구증(광선 각화증), 피부암 발생 7) 자외선에 의한 면포발생

2. 조직학적 변화 생리적 노화와 광노화의 조직학적 비교 생리적 노화 광노화 피부두께 ↓ ↑ 각질층 두께 ↓ ↑ 생리적 노화 광노화 피부두께 ↓ ↑ 각질층 두께 ↓ ↑ 표피두께 ↓ ↑ 탄력섬유 ↓ ↑ ↑ 교원질 ↓ ↓ ↓ 혈관 ↓ 확장 섬유아세포 ↓ ↑ 염증세포 ↓ ↑ 비만세포 ↓ ↑

광 발암현상 UVB파장이 가장 중요 기저세포암 편평 상피 세포암 악성 흑색종

광 방어 1. 광 방어에 작용하는 요인 2. 광 방어의 방법 3. 일광 차단지수

광 방어에 작용하는 요인 1. 대기 2. 피부 3. 물리적 요인

1. 대기 1. 오존층 2. 날씨 3. 태양의 고도 성층권 생태계에 해로운 UVC전부, UVB의 90% 차단 공해(프레온가스) 물질에 의한 파괴 1%감소 – 자외선 2% 증가 – 피부암 5%증가 5%감소 – 악성흑색종 5-8%증가, 기저세포 10%증가, 편평세포암 20% 증가 2. 날씨 태양의 강도 기상조건, 대기중의 흡수, 산란, 지표에서의 반사 정오에는 지표자외선의 30-50%가 산란광 –그늘에 있어도 산란광에의해 자외선 손상이 가능 3. 태양의 고도 오전 9-오후 3시까지 – 일광의 총 80%, 특히 11-2시

2. 피부 물리적 방어 화학적 방어 피부자체 피부에 있는 크로모 포어나 항산화제 광선을 흡수, 반사, 산란 반복조사시 각질층 및 표피가 두꺼워짐 화학적 방어 피부에 있는 크로모 포어나 항산화제 단백질, DNA, RNA, urocanic acid, 멜라닌

3. 물리적 요인 의복 양산 검은색옷 직사광선(0) 반사광(X) 산란광 (X) 자외선 차단효과 우수, 일광노출시 적외선으로 인하여 열을 많이 받아 매우 불편 양산 직사광선(0) 반사광(X) 산란광 (X)

광 방어의 방법 1. 국소 일광 차단제 2. 전신 투여제 3. 광화학 반응 억제제 4. 활성 산소 제거제 1) 화학적 일광 차단제 2) 물리적 일광 차단제 2. 전신 투여제 3. 광화학 반응 억제제 4. 활성 산소 제거제

전신 투여제 1) 베타카로텐 비타민 A의 전구물질 당근, 오렌지 등 녹색이나 황색 식물 섭취된 양의 50-60%는 대사되고 나머지가 조직에 침착 주로 360-500nm 파장을 흡수 이파장대에서 과민반응을 일으키는 질환에 쓰임 충분한양이 피부에 축적되는데 2-6주가량 걸림

광화학반응 억제제 Indomethacin Prostaglandin 같은 홍반반응 매개물질억제제 그러나 아직 광화학반응의 매개물질 홍반, 색소형성 기전이 명확하지 않아 좀더 많은 연구 필요

활성 산소 제거게 활성산소 제거제 효소제 비효소제 Superoxide dismutase, catalase, glutathion, peroxidase 비효소제 Urocanic acid, carotenoid, a-tocopheral, ascorbic acid

일광 차단 지수 일광차단제의 효과를 나타내는 지수 MED of sunscreen protected skin SPF = --------------------- MED of nonprotected skin

광 치료 1. 자외선 치료 2. 광화학 요법 3. 레이저 치료 4. 광역동요법 UVB UVA + psoralen 목적에 따라 다양한 파장 4. 광역동요법 광감각제 투여후 광선 조사

광치료의 역사 Finsen 이후 광생물학, 광화학, 광물리학의 발전 효시 1903년 광치료의 의학ㅈ거 응용에 대한 업적 노벨상 이후 광생물학, 광화학, 광물리학의 발전 원하는광선을 조사할 수 있는 인공광원의 개발과 함께 많은 발전

자외선 치료의 대상질환 건선 요독성 소양증 기타 피부질환 유건선 장미색 비강진 아토피 피부염 광과민성 피부질환

광화학요법의 대상질환 건선 백반증 균상 식육종 기타피부질환 아토피피부염 유건선 원형탈모증 다형일광발진