Yaşam Bilimleri

Ultraviyole Işık ve Etkileri


İng. Ultraviolet light

Ultraviyole (UV) ya da moraltı/morötesi ışık, dalga boyu 100-400 nanometre (nm) olan elektromanyetik radyasyon yani ışınımdır.

Fiziksel olarak elektromanyetik ışınım, elektriksel ve manyetik alanların senkronize salınımı ile ortaya çıkan (ve boşlukta ışık hızında hareket eden) elektromanyetik dalgalardan oluşan bir çeşit enerji yayılımıdır. Dalga boylarına göre alt gruplara ayrılır ve radyo dalgaları, mikrodalga, kızıl ötesi ışık, görünür ışık, UV ışık, x-ışınları ve gamma ışınlarını kapsar. Hepsi birlikte elektromanyetik tayfı oluşturur.

İnsan gözü dalga boyu 400 ile 700 nm olan ışınları görebilir. En kısa dalga boyu olan görünür ışın mordur. Bundan biraz daha kısa dalga boyu olan ışınlara ultraviyole yani morötesi ışık denir. Genel olarak görünür ışık ve 700 nm üstü dalga boyu olan kızıl ötesi ışıktan daha fazla enerji taşıyan UV ışık da dalga boyuna göre farklı özellikleri ve etkileri olması nedeniyle kendi içinde UVA, UVB ve UVC olarak üçe ayrılır. UV ışık, dalga boyu kısalıp enerjisi arttıkça iyonizan hale gelir ve DNA hasarı oluşturma potansiyeli artar. UVA en düşük enerjili olan UV ışıktır ve iyonlayıcı özelliği yok kabul edilir. UVC ise yüksek enerjilidir ve biyolojik hasar oluşturma riski çok yüksektir. Bununla beraber, en yüksek enerjili UV ışığın bile enerjisi vücut içinde derin dokulara geçmeye yeterli değildir. Dolayısı ile UV ışığa bağlı değişiklikler, ancak bu ışığa doğrudan maruz kalan yerlerde olabilir.

Dünyadaki doğal UV ışığın neredeyse tamamı Güneş’ten gelir. Normal şartlarda dalga boyu en kısa ve dolayısıyla biyolojik zararı en fazla olan UVC’nin neredeyse tamamı, UVB’nin ise %90’ı atmosferde, özellikle ozon tabakasında emilir. Yeryüzüne ulaşan UV ışığın yaklaşık %95’i UVA geri kalanı ise UVB’dir. Bu UV ışığın miktarı ve UVB içeriği ise zamana, atmosferik koşullara ve bulut miktarına ya da coğrafi konumuna göre değişebilir. Güneş ışıklarının en dik olduğu öğlen saatlerinde UV ışık daha fazla iken, bulut yoğunluğunun fazla olduğu durumlarda daha azdır. Yüksek yerlerde ve enlem azaldıkça yani ekvatora doğru gidildikçe atmosferdeki UV ışık emilimi azalır. Bununla birlikte son yıllarda ozon tabakasında oluşan hasar nedeniyle genel olarak yeryüzüne ulaşan UV ışıkta artış vardır. Ozon tabakasındaki hasarın en belirgin olduğu yer kutup bölgeleri, özellikle de Antarktika’dır.1

Yeryüzüne ulaşan UV ışık aynı görünür ışık gibi/görünür ışığa benzer şekilde saçılır ve çeşitli yüzeylerden yansıyabilir. Hatta maruz kalınan UV ışığın çoğu (%50’den fazlası) doğrudan güneşten gelen değil, bu saçılan ve yansıyan UV ışıktır. Yansıma en fazla kar, kum, buz ya da su gibi yüzeylerden olur. Kar, gün içindeki zaman dilimi ve bulunulan yere göre değişmekle birlikte UVB’nin yaklaşık olarak %85’ini yansıtabilir. Suyun yansıtma oranı ise %10 ile %30 kadarken kumun %17’dir. Tüm bunlar bir araya getirildiğinde başta Antarktika olmak üzere kutup bölgelerinin UV ışığa maruz kalma ve UV ışığa bağlı sağlık sorunları açısından en riskli bölgeler olduğu söylenebilir.

Kar körlüğü (Fotokeratit)

Toplumda yaygın olarak bilindiği adı ile kar körlüğü yani fotokeratit gözün kornea tabakasının UV ışığa karşı oluşan akut yanıtıdır. Bir anlamda kornea ve konjonktivanın güneş yanığıdır. Oldukça ağrılı olmakla birlikte geçici ve kendiliğinden iyileşebilen bir durumdur. Kutup bölgelerinde, özellikle Antarktika’da en sık görülen göz problemidir.2

Gözün en ön kısmındaki saydam yapı olan kornea ışığın kırılmasını sağlamakla birlikte koruyucudur. UVB’nin büyük bir kısmı ve UVC’nin ise %100’ü kornea tarafından emilir ve retinaya ulaşmaları engellenir. Ancak UVB ve UVC emildikleri yerde hasar oluşturur. Normal şartlarda göze ulaşan UV ışık fazla olmadığı için dikkate değer bir hasar oluşmaz. Buna karşın UV ışığa korumasız şekilde fazla maruz kalındığında korneanın en dış katmanındaki epitelyal hücreler ölür ve epitel dokuda deskuamasyon yani soyulma oluşur. Epitel tabakanın zarar görmesi ile bunun altında bulunan sinir uçları açığa çıkar. Bu sinir uçlarının dış etmenlerle sürekli uyarılması gözde yanma batma gibi belirtilerin ortaya çıkmasına neden olur. Ayrıca kornea hasarı, korneada ödem oluşmasına yol açar.

Fotokeratit belirtileri gözde sulanma, ağrı, yanma, batma, göz kapağının altında kum varmış hissi, kızarıklık, göz kapağında ödem ve ışıktan rahatsız olma (fotofobi) dır. Kornea ödemi nedeniyle görüş bulanıklaşır. Ağrı her iki gözde de vardır ve çok şiddetli olabilir. Tüm bunlara baş ağrısı da eşlik edebilir. Yakınmalar, genellikle UV ışığa maruz kaldıktan 6-12 saat sonra başlar ve 24-48 saat içinde epitel tabakanın rejenere olması geriler. Bu süre nadiren 72 saate kadar uzayabilir.

Kar körlüğü, kendi kendine iyileşen bir durumdur. Dolayısı ile tedavinin amacı iyileşme olana kadar yakınmaların azaltılmasına destek olmaktır. Çok aydınlık ve rüzgâr, soğuk gibi dış etkenlerin fazla olduğu ortamlardan uzaklaşılmalıdır. Varsa kontakt lensler mutlaka çıkartılmalı, gözleri ovalamaktan kaçınılmalıdır. Gözlerin ped ile tamamen kapatılması önerilmez ancak üzerlerine soğuk ıslak kompres yapmak ve suni gözyaşı damlaları rahatlatıcıdır. Ağrının kontrolü için analjezikler kullanılabilir. Ayrıca kayganlaştırıcı özelliği olan topikal yani doğrudan göze uygulanan antibiyotikler de hem batma yanma gibi yakınmaların azaltılmasında hem de ikincil infeksiyonların önlenmesinde faydalı olabilir. Anestezik etkili göz damlaları ağrıyı azaltsa da korneal ülserlere ve kalıcı körlüğe neden olabilecekleri için kesinlikle kullanılmamalıdır.

Fotokeratitten korunmak oldukça kolaydır. UV ışıktan tam koruma sağlayan güneş gözlükleri ya da kar gözlükleri korunma için yeterlidir. Kar gözlükleri genellikle gözlerin etrafını tamamen kapatır ancak güneş gözlüklerinin yanları açık olduğundan UV ışık tam engellenemez. Bu nedenle güneş gözlüklerinin yanlarının kapalı olmasına dikkat etmek gerekir. UV koruyucu gözlükler mutlaka bulutlu havalarda da kullanılmalıdır.3

UV ışığa kronik olarak maruz kalmak da gözde sorunlar oluşturur Her ikisi de basitçe, gözün beyaz kısmını örten ince zar olan konjonktivada iyi huylu anormal doku büyümesi olarak tanımlanan pterjium ve pinguekulanın UV ışık kaynaklı olduğu düşünülmektedir. Yapılan çalışmalar iklimsel damlacık keratopatisi, katarakt, yaşa bağlı maküler dejenerasyon ve çeşitli göz kapağı tümörlerinin de UV ışık ile ilişkisi olduğunu göstermiştir.4

Deri etkileri

UV ışığa uzun süreli ve tekrarlayan şekilde maruz kalmak, derinin erken yaşlanmasına, güneş yanıklarına ve deri kanserlerine neden olabilir. UVA düşük enerjili olduğu için doğrudan DNA hasarı yapmaz. Ancak bazı kimyasal reaksiyonları tetikleyerek deri hücrelerinin yaşlanmasına ve DNA’larında dolaylı hasara neden olur. Daha yüksek enerjili olan UVB ise güneş yanığının ana sorumlusudur. Doğrudan DNA hasarına ve pek çok deri kanserinin oluşmasına neden olur.

Deri temel olarak dermis ve epidermis denilen iki ana katmandan oluşur. Epidermis tabakasında bulunan melanosit adı verilen hücreler tarafından üretilen melanin pigmenti UV ışığı emer. Derideki melanosit miktarı derinin görünümü ve UV hassasiyetini belirleyici olan faktördür. Melanosit yapısının farklı ve sayısının az olduğu açık renk tenli insanlar UV ışığa karşı daha hassastır ve UV ilişkili deri sorunları açısından daha fazla risk altındadır.

Güneş yanığı

Deri korunmasız olarak UV ışığa maruz kaldığında o bölgedeki melanin pigmenti artar. Bu, özellikle UVB’nin hücrelere verdiği zararı azaltmak için vücudun korunma mekanizmasıdır. Melanin pigmentinin arttığı yerde derinin rengi koyulaşır. Ancak maruz kalma süresi uzadığında ya da şiddeti arttığında, bu korunma mekanizması yetersiz kalır ve hücre hasarı oluşur. Vücudun bu hasarı tamir etmek için başlattığı yanıt, yani inflamasyon nedeniyle deri kırmızı renkli, ödemli ve ağrılı hale gelir. Buna güneş yanığı denir.

Kanserojen etki

UV ışık hasarı birikicidir. Oluşan DNA hasarları vücudun tamir kapasitesini aştığında mutasyonlara sebep olur. UV ışık, DNA tamir sürecinde de hasara neden olduğundan bu hücreler kendi kendilerine ölme özelliğini de kaybedebilir. Mutasyona uğramış bu hücreler ölmez ya da ortadan kaldırılamaz ise kontrolsüz şekilde çoğalabilir ve başta malin melanom olmak üzere deri kanserlerine yol açabilir.5 Güneş koruyucu kullanılması, güneşte kalma sürelerinin kısaltılması ve düzenlenmesi ile UV ışığa bağlı deri sorunlarını önlenebilir.

UV ışık, güneş dışında solaryum lambalarından, lazerlerden, halojen lambalardan ya da ark kaynağı yapılırken de yayılabilir. Bu kaynaklardan çıkan UV ışık da güneş kaynaklı UV ışık ile aynı fiziksel özelliklere sahiptir ve insan vücudundaki etkileri de benzerdir. Dolayısı ile bu kaynaklardan çıkan UV ışık için de benzer önlemler alınmalıdır.


Kaynakça

1 Izadi M ve diğerleri. 2018. Photokeratitis induced by ultraviolet radiation in travelers: A major health problem. J Postgrad Med. 64(1), 40-46. DOI://doi10.4103/jpgm.JPGM_52_17.

2 Guly HR. 2012. Snow blindness and other eye problems during the heroic age of Antarctic exploration. Wilderness Environ Med. 23(1), 77-82, DOI://doi10.1016/j.wem.2011.10.006.

3 Behar-Cohen F ve diğerleri. 2014. Ultraviolet damage to the eye revisited: eye-sun protection factor (E-SPF®), a new ultraviolet protection label for eyewear. Clin Ophthalmol. 8, 87-104, DOI://doi10.2147/OPTH.S46189.

4 Yam JC ve Kwok AK. 2014. Ultraviolet light and ocular diseases. Int Ophthalmol. 34(2), 383-400, DOI://doi.10.1007/s10792-013-9791-x.

5 D’Orazio J ve diğerleri. 2013. UV radiation and the skin. Int J Mol Sci. 14(6), 12222-48, DOI://doi.10.3390/ijms140612222.


Yazarlar