Reakcje prozdrowotne w organizmie wywoływane przez pełne spektrum światła słonecznego
Każdy zakres długości fal światła słonecznego – UVB, UVA, czerwone, podczerwone (bliskie i dalekie) oraz niebieskie – ma swoje specyficzne działanie zdrowotne.
Niektóre fale sięgają zaledwie powierzchni skóry, inne docierają do głębokich tkanek, komórek, a nawet mitochondriów. Wspierają produkcję witaminy D, melatoniny, tlenku azotu i beta-endorfin, regulują rytm dobowy, wspomagają mikrobiom, a także wykazują działanie przeciwzapalne i regeneracyjne. Poznaj fascynujący świat promieniowania słonecznego i dowiedz się, dlaczego pełne spektrum światła może być jednym z najbardziej niedocenianych elementów wspierających zdrowie.
Oryginalnie opublikowano na stronie: grassrootshealth.net
Kluczowe punkty
- Różne długości fal energii pochodzącej ze słońca wywołują w organizmie określone reakcje wpływające na nasze zdrowie; każda z nich przenika skórę na inną głębokość i działa na różne komórki i tkanki
- Promieniowanie UVB stymuluje produkcję witaminy D, serotoniny i beta-endorfin; UVA wspomaga uwalnianie tlenku azotu do krwi; obie długości fal korzystnie wpływają na różnorodność mikrobiomu skóry i jelit
- Światło niebieskie reguluje rytm dobowy i wydzielanie melatoniny, natomiast światło czerwone, bliska i daleka podczerwień działają przeciwzapalnie i wspierają regenerację tkanek; promieniowanie podczerwone pobudza również produkcję melatoniny wewnątrz mitochondriów, działając jako silny antyoksydant
Energia emitowana przez słońce (czyli tzw. spektrum słoneczne) obejmuje różne długości fal – od około 300 nanometrów (nm) do ponad 1 milimetra (mm). Choć nie całe to promieniowanie jest w stanie przebić się przez atmosferę i dotrzeć do powierzchni Ziemi, to ta część, która dociera, mieści się w zakresie od 100 nm do 1 mm i obejmuje promieniowanie ultrafioletowe (100–400 nm), światło widzialne (400–700 nm) oraz promieniowanie podczerwone (700 nm do ponad 1 mm).
Podobnie jak tylko część tego spektrum przechodzi przez atmosferę, tak różne długości fal przenikają skórę na różną głębokość i wywierają określone działanie na komórki w poszczególnych tkankach. Energia ta może wywoływać w organizmie wiele reakcji biologicznych mających wpływ na zdrowie – niektóre z nich zostały pokazane na poniższej grafice.
Co dzieje się w ciele pod wpływem światła słonecznego?
Jak pokazano na powyższej ilustracji, fale o krótszej długości (takie jak UVB) przenikają jedynie do najbardziej powierzchownej warstwy skóry, podczas gdy fale o większej długości (np. światło widzialne) wnikają znacznie głębiej. Pomyśl o sytuacji, gdy przykładasz latarkę do wnętrza dłoni – światło widać po drugiej stronie, na grzbiecie dłoni – można wtedy dosłownie zobaczyć, jak energia przenika przez skórę, mięśnie, naczynia krwionośne i tkanki. Promieniowanie podczerwone może docierać nawet do wnętrza komórek i mitochondriów, a także przenikać przez ubranie i kości!
Jak poszczególne długości fal światła słonecznego wpływają na nasze zdrowie
Promieniowanie UVB (Ultrafiolet-B) – Witamina D, serotonina i beta-endorfiny
UVB (295–319 nm) to najkrótsza długość fali w zakresie promieniowania słonecznego, która może docierać do powierzchni Ziemi – a więc i do naszej skóry – tylko w określonych porach dnia i w określonych szerokościach geograficznych. Promieniowanie UVB inicjuje syntezę witaminy D i, gdy występuje w wystarczających ilościach, może stanowić jej główne źródło. Choć UVB przenika jedynie do najbardziej zewnętrznej warstwy skóry, wytworzona tam witamina D krąży po całym organizmie i tkankach, niosąc ze sobą wiele korzyści zdrowotnych.
Witamina D produkowana w skórze może również chronić komórki przed uszkodzeniami DNA, wspomagać naprawę DNA bezpośrednio po uszkodzeniach wywołanych promieniowaniem UV, zapobiegać śmierci komórek oraz chronić przed czerniakiem. Co istotne, keratynocyty – stanowiące ponad 90% komórek naskórka – nie mogą polegać na witaminie D3 z suplementów i muszą samodzielnie syntetyzować swoją dawkę witaminy D dzięki ekspozycji na słońce lub poprzez jej miejscowe (skórne) dostarczanie.
Poza witaminą D, promieniowanie UVB stymuluje również produkcję serotoniny i beta-endorfin – związków chemicznych wpływających na poprawę nastroju i odprężenie, łagodzenie bólu oraz wzmocnienie odporności. Serotonina to neuroprzekaźnik zaangażowany nie tylko w regulację nastroju, ale także w procesy poznawcze, apetyt, lęk, agresję, ból, aktywność seksualną i sen.
Najnowsze badania wykazały istnienie „uzależnieniopodobnego szlaku związanego z endogennymi opioidami” – czyli biologicznego mechanizmu sprzężenia zwrotnego pomiędzy poziomem witaminy D a potrzebą ekspozycji na słońce. Mechanizm ten uruchamiany jest przez UVB, które powoduje uwalnianie beta-endorfin. Wskazywaną korzyścią tego zjawiska jest „nagroda” za syntezę witaminy D w sytuacji jej niedoboru – wtedy bowiem po ekspozycji na UVB uwalniana jest większa ilość beta-endorfin. W miarę wzrostu poziomu witaminy D, potrzeba ekspozycji i związana z nią reakcja opioidowa ulegają wyciszeniu, ponieważ zapotrzebowanie na witaminę D maleje.
„Unikanie słońca i poleganie na źródłach pokarmowych i/lub suplementach w celu zaspokojenia zapotrzebowania na witaminę D może wydawać się atrakcyjnym rozwiązaniem. Jednak ekspozycja na promieniowanie UV może przynosić korzyści niezależne od witaminy D, szczególnie dla układu odpornościowego.” — dr Rachel Neale
Promieniowanie Ultrafioletowe-A (UVA) – Tlenek azotu
Promieniowanie UVA (320–399 nm) znajduje się w zakresie długości fal pomiędzy UVB a światłem widzialnym i jest w stanie przeniknąć do głębszych warstw skóry. Ekspozycja na UVA prowadzi do uwalniania tlenku azotu (NO) do krwiobiegu, co przynosi korzyści dla układu sercowo-naczyniowego i metabolicznego, a także może wpływać korzystnie na układ odpornościowy — niezależnie od samego działania tlenku azotu.
Tlenek azotu wspiera zdrowie serca, ponieważ zwiększa przepływ krwi i obniża ciśnienie tętnicze. Dodatkowo odgrywa kluczową rolę w odporności, funkcjonowaniu komórek, przekazywaniu sygnałów nerwowych, a także wykazuje działanie przeciwdrobnoustrojowe i przeciwnowotworowe.
„…funkcjonowanie wątroby, otyłość, cukrzyca typu 2 oraz zespół metaboliczny mogą być modulowane poprzez ekspozycję
na światło słoneczne – niezależnie od syntezy witaminy D.” – Hazell i in. (2023)
Promieniowanie ultrafioletowe (UVA i UVB) – Równoważenie mikrobiomu skóry i jelit
Twój przewód pokarmowy oraz powierzchnia skóry są domem dla bilionów drobnoustrojów (bakterii, wirusów i drożdży), zwanych „mikrobiomem”, które działają jak osobny organ i są kluczowe dla ogólnego zdrowia. Zdrowie skóry w szczególności zależy od zrównoważonego, różnorodnego mikrobiomu, na który wpływają: odżywianie, poziom pH, higiena, narażenie na toksyny, szczelność bariery skórnej, poziom stresu, ekspozycja na światło słoneczne oraz ogólny stan zdrowia. Co ciekawe, mikrobiom zarówno skóry, jak i jelit przyczynia się do zdrowia skóry.
Ekspozycja na promieniowanie UV (a także sama witamina D) może korzystnie regulować mikrobiom skóry i jelit, przy czym światło UVB wpływa pozytywnie na różnorodność i liczebność gatunków bakterii w mikrobiomie jelitowym, a zarówno UVB, jak i UVA przynoszą korzyści mikrobiomowi skóry. Badania wykazały nawet, że niektóre cząsteczki pomagające chronić skórę przed uszkodzeniami UV mogą być produkowane przez mikrobiom skóry pod wpływem ekspozycji na UV – działając jak swoisty naturalny filtr przeciwsłoneczny.
Badanie Harela i in. (2023) zbadało mikrobiom skóry ratowników wodnych, którzy byli regularnie narażeni na długotrwałe działanie letniego słońca. Stwierdzono, że po sezonie letnim nastąpił wzrost liczby bakterii odpornych na UV, które pomagały chronić komórki skóry przed uszkodzeniami poprzez produkcję cząsteczek antyoksydacyjnych.
Chociaż istnieje wiele negatywnych skutków przewlekłego, długotrwałego promieniowania UV (takiego, które prowadzi do ostrego oparzenia słonecznego), pozytywne efekty promieniowania UV obejmują utrzymanie różnorodności mikrobiomu oraz stymulację zarówno przeciwzapalnych, jak i immunosupresyjnych szlaków, które odgrywają korzystną rolę w wielu chorobach skóry i chorobach ogólnoustrojowych.
Światło niebieskie – Regulacja rytmu dobowego i melatoniny
Światło niebieskie (460 nm) to nieco inna forma energii pochodzącej ze światła słonecznego, która ma potencjalne korzyści zdrowotne. Badania wykazały, że światło niebieskie ma najsilniejszy wpływ na zahamowanie wydzielania melatoniny z szyszynki (przy ekspozycji oczu), co prawdopodobnie przyczynia się do regulacji rytmu dobowego (znanego również jako wewnętrzny zegar biologiczny). Ekspozycja na światło słoneczne w ciągu dnia pomaga regulować rytm dobowy poprzez zwiększenie poziomu melatoniny w nocy, co sprzyja zasypianiu i pozwala organizmowi na regenerację. Zdrowy, regularny rytm dobowy wpływa także korzystnie na nastrój i funkcje poznawcze. Zaburzenia rytmu dobowego wiążą się ze zwiększonym ryzykiem nowotworów, chorób serca i zaburzeń metabolicznych.
Badania wykazały, że w porównaniu z terapią światłem białym, światło niebieskie skuteczniej reguluje rytmy dobowe. Może również odgrywać rolę w poprawie nastroju i depresji. Inne działania fizjologiczne światła niebieskiego sugerowane przez badania obejmują: zwiększenie krążących beta-endorfin, obniżenie ciśnienia skurczowego dzięki mechanizmom tlenku azotu w skórze, działanie antybakteryjne i potencjalny efekt biomodulujący wewnątrz komórek.
Korzystne działanie światła czerwonego i promieniowania bliskiej podczerwieni
Fotobiomodulacja to termin używany do opisu fizjologicznych efektów wynikających z napromieniowania falami światła czerwonego lub bliskiej podczerwieni. Fale te mają zdolność wnikania w tkanki i komórki naszego ciała, a nawet mogą przenikać przez cienką odzież. Badania wykazały, że korzyści te obejmują poprawę funkcjonowania tkanek, gojenie ran, działanie przeciwzapalne oraz poprawę metabolizmu energetycznego. Hazell i in. (2023) stwierdzili, że „niskie poziomy promieniowania podczerwonego w świetle słonecznym odgrywają rolę w łagodzeniu uszkodzeń UV poprzez naprawę DNA rano i wieczorem, gdy poziomy UV są niskie, ale światło widzialne i podczerwone wciąż obecne.” Światło czerwone w szczególności (650–950 nm) może mieć nawet pozytywne powiązanie z poprawą poziomów witaminy D i magnezu we krwi.
Bliska podczerwień (powyżej 950 nm) może przenikać na głębokość do 8 cm i może przenikać przez kości, docierać do płynu mózgowo-rdzeniowego i mózgu. Większość energii pochodzącej ze światła słonecznego to promieniowanie podczerwone; nie widzimy go, ale jest odbierane jako ciepło, ponieważ stymuluje receptory ciepła w skórze.
Stany chorobowe, które mogą korzystać na fotobiomodulacji, to alergie, niedoczynność tarczycy, depresja, demencja, nowotwory, objawy związane z cukrzycą, wydolność fizyczna i regeneracja po wysiłku, ból oraz choroby układu krążenia.
Promieniowanie bliskiej podczerwieni – Wewnątrzkomórkowa produkcja melatoniny
Badania Zimmermana i Reitera sugerują, że melatonina (główny antyoksydant) występuje w organizmie w dwóch głównych formach – melatonina krążąca, która jest hamowana w ciągu dnia pod wpływem światła niebieskiego i ma główne działanie na sen oraz rytm dobowy, oraz melatonina subkomórkowa, która jest produkowana i wykorzystywana lokalnie przez mitochondria w naszych komórkach. Promieniowanie bliskiej podczerwieni stymuluje produkcję melatoniny w mitochondriach, co pomaga chronić komórki skóry przed uszkodzeniami UV, zwiększa produkcję kolagenu, poprawia metabolizm energetyczny i funkcjonowanie tkanek, a także wspomaga gojenie i działa przeciwzapalnie.
Efekty promieniowania dalekiej podczerwieni
Promieniowanie dalekiej podczerwieni (FIR) znajduje się na najdalszym końcu spektrum słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi, przeciwległym do UVB, i ma najdłuższą długość fali. Badania sugerują, że układ sercowo-naczyniowy w szczególności może czerpać korzyści z FIR. Efekty FIR obejmują regulację ciśnienia krwi, poprawę objawów depresyjnych, funkcję śródbłonka, mikrokrążenie, tworzenie nowych naczyń krwionośnych, gojenie ran oraz zwiększenie rozszerzalności naczyń, choć niektóre z tych efektów mogą wynikać wyłącznie z działania cieplnego FIR – dalekiej podczerwieni.
Upewnij się, że dostarczasz organizmowi zarówno odpowiednią ilość słońca, jak i witaminy D
Ważne jest, aby bezpieczna i rozsądna ekspozycja na słońce była stałym elementem codziennej rutyny – tak samo jak upewnienie się, że poziom witaminy D jest odpowiedni. Ponieważ słońce wspiera produkcję wielu cząsteczek korzystnych dla zdrowia oprócz witaminy D, ekspozycji słonecznej nie da się zastąpić samym suplementem.
Ważne jest również, aby nie przerywać suplementacji witaminą D latem. Większość ludzi nie wytwarza wystarczającej ilości witaminy D wyłącznie dzięki słońcu – z powodu stylu życia i innych czynników – i dlatego musi polegać na suplementacji, aby utrzymać optymalny poziom witaminy D.
Źródła:
Oryginalnie artykuł opublikowano na stronie: grassrootshealth.net
Hazell, G., Khazova, M. & O’Mahoney, P. Low-dose daylight exposure induces nitric oxide release and maintains cell viability in vitro. Sci Rep 13, 16306 (2023).
Nurit Harel, Navit Ogen-Shtern, Leah Reshef i inni, Skin microbiome bacteria enriched following long sun exposure can reduce oxidative damage, Research in Microbiology – Volume 174, Issue 8, November–December 2023, 104138
Scott Zimmerman and Russel J. Reiter, Melatonin and the Optics of the Human Body, 2019
