Ultraviolette Strahlung und Gesundheit

Natürliche UV-Strahlung

Jeder Mensch ist der ultravioletten Strahlung (UV-Strahlung) der Sonne sowohl in der Freizeit als auch bei der Arbeit ausgesetzt. Zunehmend findet die UV-Exposition (UV-Strahlung) auch in Solarien statt.

Zur erdnahen solaren Strahlung, die auch sichtbares Licht und Wärmestrahlung (Infrarot) beinhaltet, trägt die UV-Strahlung nur ca. fünf Prozent bei. Dieser Teil des elektro-magnetischen Strahlungsspektrums (100 - 400 nm) ist für alle bisher bekannten biologischen Effekte der solaren Strahlung verantwortlich: sowohl für die Vitamin-D-Synthese (UVB, vgl. unten) als auch für diejenigen Effekte, die mit gesundheitsschädlichen Einflüssen einher-gehen. Die empfindlichen Organe in Bezug auf eine UV-Exposition sind die Augen und die Haut.

Der UV-Bereich des solaren Spektrums wird in drei Wellenlängenbereiche unterteilt:
UV-C: 100 - 280 nm
UV-B: 280 - 315 nm
UV-A: 315 - 400 nm
Das Ausmaß und die Art der biologischen Wirkung der Strahlung auf die Haut hängt von der Wellenlänge (Energie-Bereich) ab. Die UV-Strahlung aus künstlichen Quellen, z. B. in Solarien, unterscheidet sich in ihrer Wirkung auf die Haut nicht von der solaren UV-Strahlung.

Bei den UV-vermittelten biologischen Effekten wird zwischen akuten und späten Wirkungen unterschieden. Akute Wirkungen treten unmittelbar, d. h. Minuten, Stunden oder Tage nach der UV-Exposition auf, während späte Wirkungen erst Jahre oder Jahrzehnte nach der Ex-position auftreten können. Zu den akuten Effekten gehören die Bräunung (Pigmentierung), Hautrötung (Erythem), Stärkung und Schwächung des Immunsystems (Immunsuppression) und die Vitamin-D3-Photosynthese. Hautalterung, Augenschäden (Katarakt) und vor allem Hautkrebs stellen Spätfolgen einer UV-Exposition dar. Mit Ausnahme der Vitamin-D3-Photosynthese und, mit Einschränkungen, der Immunsuppression sind sowohl akute Haut-reaktionen als auch Spätfolgen ursächlich in einer UV-bedingten DNA-Schädigung begründet.

Eigenschaften der UV-Strahlung

UV-A     (315 nm - 400 nm, davon UVA1 340 - 400 nm; UVA2 315 - 340 nm):
•    Bräunung durch direkte Pigmentierung (Nutzung des vorhandenen Melanins);
kurzzeitige Bräunung; erst bei hoher Dosierung und relativ kleinen
Wellenlängen (340 nm) länger anhaltend
•    Erzeugung UV-spezifischer Schäden im Erbgut
•    Erzeugung reaktiver zellulärer Substanzen (freie Radikale, reaktive
Sauerstoffverbindungen), die das Erbgut schädigen
•    Erzeugung von genetischen Veränderungen (Mutationen) in menschlicher
Haut, welche Hautkrebs bewirken können
•    Schwächung des Immunsystems des Menschen
•    Nachgewiesene Hautkrebs auslösende Wirkung im Tierversuch
•    Auslösung phototoxischer und photoallergischer Reaktionen
•    Auslösung lichtbedingter Entzündungen der Haut (Photodermatosen)
•    Hautalterung durch Zerstörung elastischer und kollagener Fasern in der Haut (Elastose)

UV-B      (280 nm - 315 nm):
•    Bräunung durch Neubildung von Melanin; langsam eintretender Effekt; lange
anhaltend
•    Vitamin-D-Synthese (Abhängig von Alter und Jahreszeit reichen 10 bis 30 Minuten Tageslicht pro Tag auf Gesicht und Händen in unseren Breitengraden)
•    Hauptauslöser von Sonnenbrand (308 nm)
•    Erzeugt genetische Veränderungen (Mutationen) in Zellkulturen bei Mäusen
und beim Menschen
•    Erzeugt Hautkrebs beim Menschen
•    Erzeugt Hautkrebs im Tierversuch
•    Schwächt das Immunsystem des Menschen
•    Erzeugt grauen Star (Katarakt)

UV-C (100 - 280 nm):
UV-C-Strahlung hat die höchste Energie im UV-Bereich und birgt potenziell die größte Gefahr für biologische Systeme, da sie stark auf Proteine und die DNA (Erbgut) von lebenden Zellen wirkt. Diese Strahlung der Sonne hat bisher keine Bedeutung für die Umwelt, da sie vollständig von der Erdatmosphäre absorbiert wird und nicht zur Erdoberfläche vordringt.

Umweltbedingte Faktoren beeinflussen die Strahlungsintensität

Die natürliche UV-Strahlung unterliegt jahreszeitlichen Schwankungen und umweltbedingten Veränderungen des Ozons. Die spektrale Verteilung (Spektrum) der Sonnenstrahlung verändert sich beim Durchgang durch die Erdatmosphäre. Sie wird hauptsächlich durch das Ozon in Stratosphäre und Troposphäre absorbiert. Durch eine Verringerung der Ozonkonzentration in der Atmosphäre erhöht sich die spektrale Bestrahlungsstärke; gleichzeitig erreicht sehr energiereiche UV-Strahlung mit kürzeren Wellenlängen den Erdboden. Da die biologische Wirkung dieser UV-B-Strahlen sehr hoch ist, haben auch kleine Änderungen des Ozongehalts ein Gefährdungspotenzial. Experten geben als Faustregel an: Eine Ozonver-minderung um 1 Prozent führt zu einer Zunahme von 1,3 bis 1,8 Prozent an UV-B-Strahlung.

Bei einer weiteren  Reduktion des stratosphärischen Ozons gehen Rechenmodelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO) daher von einer drastischen Erhöhung der Häufigkeit von Hautkrebs aus, wenn es nicht gelingt, Klimaveränderungen aufzuhalten, die den erdnahen UV-B-Anteil erhöhen und/oder zu einer weiteren  Erwärmung beitragen. Im Jahr 2006 wurde  die bisher größte Ausweitung des Ozonloches gemessen.

Sogenannte „micro-holes“ in der Stratosphäre, die durch einen vollständigen Einbruch der schützenden Ozonschicht charakterisiert sind, treten auch in unseren Breitengraden auf und zwar gerade im Frühjahr und Frühsommer. Sie gehen mit einer verstärkten UV-B-Exposition einher.

UV-Index

Der UV-Index (UVI) ist ein Maß für die solare UV-Bestrahlungsstärke. Er wird auf einer Skala von 0 bis 12 angegeben. Dabei entspricht ein UVI = 12 der maximalen solaren UV-Bestrahlungsstärke, die auf der Erde gemessen werden kann, d. h. mittags um 12 Uhr bei wolkenlosem Himmel am Äquator. Der UVI wird mittlerweile von einigen Radiostationen, im Fernsehen, in einigen Zeitungen und im Internet verbreitet. Die WHO hat für bestimmte UV-Indizes Verhaltensregeln empfohlen, um mögliche gesundheitliche Risiken durch UV-Strahlung zu verhindern. So wird bei einem UVI zwischen 5 und 8 textiler Sonnenschutz, Sonnencreme, Sonnenbrille und Sonnenhut bei Aufenthalt im Freien dringend angeraten. Bei einem UVI über 8 empfiehlt die WHO den Aufenthalt in Gebäuden.


Künstliche UV-Strahlung

Wie die aktuelle SUN-Study 2008 zeigt, setzt sich der Großteil der deutschen Bevölkerung künstlicher UV-Strahlung in Solarien aus, vor allem auch junge Leute. Dabei bieten moderne Bestrahlungsgeräte in Sonnenstudios spektrale UV-Qualitäten an, die dem solaren UV-Spektrum nahezu identisch sind. Die Wirkung der UV-Strahlung ist daher im Solarium mit der der natürlichen Sonne vergleichbar. Jedoch überschreitet die Bestrahlungsstärke im Solarium oft bei weitem die natürliche Bestrahlungsstärke. So sind derzeit in Deutschland noch Sola-riengeräte in Gebrauch, deren Bestrahlungsstärke sogar im Bereich von UV-Indizes von 12 bis 36 liegt, also bis zu dreimal mehr als die natürliche maximale Bestrahlungsstärke der Sonne auf der Erde.

Durch Maßnahmen des „Runden Tisch Solarien“ (RTS) haben die Deutsche Krebshilfe, die ADP, das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS), das Bundesministerium für Umwelt (BMU) sowie die Solarienhersteller und Sonnenstudio-Betreiber in Selbstkontrolle versucht, solche Studios zu zertifizieren, die eine möglichst risikoarme UV-Bestrahlung anbieten. 2007 waren allerdings bundesweit erst 150 von ca. 6 000 bis 7 000 Studios durch ein Siegel des BfS zertifiziert. Daher versuchten die Beteiligten des RTS durch weitere Kampagnen, mehr Studiobetreiber zu einer Zertifizierung zu motivieren, um den Solariennutzern mehr Sicherheit zu ermöglichen. Der Erfolg ist leider nach wie vor mäßig: 2008 sind laut Zahlen des BfS 789 Studios zertifiziert.

Die Zertifizierung wird jedoch immer bedeutender. So fordert die Europäische Kommission per Mandat bereits seit August 2007, dass nur noch Neugeräte in Solarien zum Einsatz kommen dürfen, deren maximale Bestrahlungsstärke 0,3 W/m2 (vergleichbar mit einem UVI = 12) nicht überschreitet. Dies ist aus strahlenhygienischer Sicht ein wichtiger und richtiger Schritt, denn so können die Risiken durch UV-Strahlung vermindert werden. Nicht geklärt in dieser Regelung ist die Problematik der Altgeräte.

Weltweit raten alle Gesundheitsorganisationen generell von der Nutzung von Solarien zu kosmetischen Zwecken ab, um so das Hautkrebsrisiko zu minimieren. Große Studien z.B. der International Agency for the Research on Cancer (IARC) weisen darauf hin, dass Jugendliche und junge Erwachsene, die regelmäßig Solarien nutzen, ein eindeutig erhöhtes Melanomrisiko haben.

Da wissenschaftlich erwiesen ist, dass UV-Strahlung bei jungen Menschen zu genetischen Veränderungen in den Hautzellen beiträgt, die im späteren Leben zu Hautkrebs führen können, fordert die Deutsche Strahlenschutz-Kommission (SSK) in ihrer Stellungnahme „Gesundheitliche Gefährdung durch UV-Exposition von Kindern und Jugendlichen“ (September 2006) ein Verbot der Nutzung von Solarien durch Kinder und Jugendliche bis 18 Jahren. Die SSK stellt darüber hinaus fest, dass biopositive Effekte durch UV-Strahlung, wie die Vitamin-D-Synthese, bei gesunden Kindern und Jugendlichen schon bei normalen niedrigen UV-Expositionen auftreten und keine weiteren überhöhten Expositionen wie in Solarien rechtfertigen (Text der Empfehlung unter www.ssk.de).

Ratgeber, Präventionsfaltblätter und Plakate zu den Themen „Solarien“ und „Hautkrebs-Prävention und -Früherkennung“ können bei der Deutschen Krebshilfe e. V., Postfach 1467, 53004 Bonn, oder im Internet unter www.krebshilfe.de kostenlos bestellt werden.

Berlin, 26. November 2008