קרם הגנה

קרם הגנה הוא תכשיר המשמש להגנה על העור מפני קרינת השמש בתחום האור העל סגול (UVA, UVB ו-UVC). תכשירים להגנה מפני השמש יכולים להגיע במגוון צורות ביניהן: תרסיסים, משחות, קרמים ועוד. תכשירים אלה מכילים חומרים המגנים על העור באמצעות פיזור וחסימה של הקרינה המזיקה. עדויות לשימוש בתמציות צמחים להגנה מפני השמש קיימות כבר מתקופת מצרים העתיקה. בספרות ובאומנות שמקורן מיוון העתיקה מתוארים גברים ונשים חובשים כובע או מגנים על עורם באמצעות ביגוד או שהייה בצל, בנוסף לשימוש בשמן זית להגנה על העור. בדרום מזרח אסיה קיים גם בימינו שימוש בתערובות של תמצית אצות, תבלינים ואורז להגנה מפני השמש ולמניעת שיזוף, בעיקר של עור הפנים. הצורך בהגנה מהשמש בתרבויות אלו מתואר בעיקר כצעד שנועד למנוע שיזוף של העור, שכן עור בהיר היה נחשב בתרבויות קדומות כסמל ליופי ולמעמד גבוה. עם זאת, מחקר ממשי של נזקי העור הנגרמים על ידי קרינה נערך רק בתחילת המאה ה-19, ועסק בחקר המנגנון הגורם לכוויות בעקבות חשיפה לשמש. תכשיר הגנה בתצורה של קרם הגנה שווק לראשונה באופן מסחרי בשנת 1936, על ידי חברת הקוסמטיקה הצרפתית לוריאל. ב-1946 פותח על ידי הכימאי האוסטרי פרנץ גריטר קרם ההגנה המודרני הראשון, שהכיל para-aminobenzoic acid (PABA), חומר אורגני ששימש לספיגת קרינת ה-UV ב-1974 אימץ גריטר מדד המתאר את ההגנה הנוספת לעור באמצעות שימוש בתכשיר הגנה, שיצר רודולף שולץ, ופרסם אותו כ-Sun Protection Factor- SPF. מדד זה הפך לסטנדרט המקובל בעולם למידת ההגנה המתקבלת באמצעות שימוש בתכשירי הגנה. ב-1977 פותחו לראשונה תכשירי הגנה עמידים במים. חומרים אנאורגנים משמשים לחסימה ולפיזור של הקרינה. בתכשירי ההגנה נפוץ השימוש בטיטניום דו-חמצני (TiO2) ותחמוצת האבץ (ZnO). חומרים אלו הם מוליכים למחצה המהווים מחסום פיזי המפזר את הקרינה. תפקידם של החומרים האורגניים בקרם ההגנה הוא לספוג את קרינת הUV. את ה (p-Aminobenzoic acid (PABA שהיה נפוץ בתכשירי ההגנה הראשונים החליפו נגזרות של חומצה צינמית כדוגמת OMC (אוקטיל-מתוקסי-צינמאט Octyl methoxycinnamate), ששיא הבליעה שלו נמצא ב-308 nm ולכן הוא יעיל במיוחד בהגנה מפני UVB. להשלמת ההגנה נגד UVA מוסיפים חומרים כגון בנזופנון או סינוקסאט. מכיוון שOMC מסיס במים, בתכשירים עמידים במים משתמשים בOctyl salicylate, אסטר של חומצה סליצילית אליו מוסיפים Ethylhexanol ליצירת אלכוהול שומני המקנה תכונות הידרופוביות (עמידות לשטיפה במים). המשותף לחומרים אלו הוא המבנה הבסיסי של טבעת ארומטית אחת או יותר שאליהן מחוברת קבוצת קרבוניל. מבנה זה מאפשר ספיגה של קרינת ה-UV באמצעות עירור האלקטרונים במולקולה בעקבות האינטראקציה עם הקרינה האולטרה סגולה. חומרים חדשים נחקרים באופן תדיר על מנת לשפר את העמידות במים ואת משך ורמת ההגנה של התכשירים השונים. SPF (קיצור של Sun Protection Factor), הוא מדד להגנה על העור המתקבלת בשימוש בתכשיר הגנה. הסימון המקובל הוא האותיות SPF ולאחריהן מספר. המספר מייצג את אורך הזמן בו התכשיר מגן על העור מצריבת קרני השמש, וזאת ביחס לעור לא מוגן. לדוגמה, בשימוש בתכשיר בעל SPF של 15, זמן החשיפה לשמש עד להופעת אדמומיות בעור יהיה ארוך פי 15 לעומת עור לא מוגן. למרות זאת, דירוג הSPF אינו מצביע על עמידות קרם ההגנה לאורך זמן או בחשיפה לרטיבות. בשל כך, ועל מנת למנוע בלבול בציבור בקשר לשימוש במקדמי הגנה, דירוג הSPF באיחוד האירופי מוגבל ל-50. חברת התרופות והקוסמטיקה הבריטית "Boots" פיתחה מדד המבוסס כוכבים לעוצמת ההגנה מפני השמש. מדד זה נמצא בשימוש בבריטניה ובאירלנד. מדדים אלו אינם מתייחסים לרוחב ההגנה מפני הקרינה האולטרה-סגולה, ולכן יש לוודא כי התכשיר מכסה טווח רחב מספיק על מנת להגן על העור מפני קרינת UVA ו-UVB. ה-FDA, מנהל התרופות והמזון האמריקני, קבע סטנדרטים מחייבים בקשר לטווח ההגנה שעל קרם הגנה לספק. האיחוד האירופי מחייב תכשירי הגנה מהשמש להגן על העור מקרינת UVA בשיעור של שליש מערך הSPF המוצהר על גבי התכשיר, על מנת לקבל תווית המאשרת כי קרם ההגנה מגן גם מקרינה זו. קרינה אולטרה-סגולה (UV) היא קרינה השייכת לספקטרום האלקטרו-מגנטי, באורכי גל שבין 10–400 ננומטר. קרינה זו מהווה 10% מהקרינה האלקטרו מגנטית הנפלטת מהשמש, אך רוב הגלים בעלי אורכי הגל הקצרים בתחום ה-UV נבלעים באטמוספירה של כדור הארץ. נהוג לחלק את הסוגים העיקריים של הקרינה האולטרה-סגולה לפי אורכי הגל באופן הבא: קרינת UVA, באורכי גל של 315–400 ננומטר, שכמעט לא נבלעת באטמוספירה, UVB-באורך גל של 280–315 ננומטר אשר רובה נבלעת באטמוספירה ול-UVC, קרינה באורכי גל של 100–280 ננומטר, מזיקה ביותר לאורגניזמים ונבלעת כולה על ידי האטמוספירה. קרינת UV פוגעת בDNA, וגורמת לכוויות שמש, להזדקנות מואצת של העור ולסרטן העור בבני אדם. ככלל, ככל שאורך הגל קצר יותר כך הקרינה האולטרה סגולה מזיקה יותר לבני אדם, אך כאמור רוב הקרינה האולטרה סגולה (מעל ל-95%) המגיעה מעבר לאטמוספירת כדור הארץ היא קרינת UVA והשאר UVB. משום כך על תכשירי ההגנה מהשמש לספק הגנה בתחומים אלה של הקרינה האולטרה-סגולה. לקרינת ה־UV השפעה מזיקה על אורגניזמים, כך שהצורך בהגנה מפני קרינת השמש אינו ייחודי לבני האדם. ההיפופוטם, לדוגמה, מפריש מעורו חומר המכיל פיגמנטים הבולעים קרינה בתחום האולטרה-סגול. חומר זה מגן על עורו של ההיפופוטם בדומה לקרם הגנה. צמחים רבים, החשופים באופן כמעט קבוע לשמש, מפרישים חומרים המפזרים ובולעים את קרינת ה-UV בטווח רחב ביותר. מדיה וקבצים בנושא קרם הגנה בוויקישיתוף Paolo U. Giacomoni, SUN PROTECTION IN MAN, Mellvile, NY, USA: Elsevier, 2001, עמ' 13-14 Adam S. Aldahan, BS; Vidhi V. Shah, BA; Stephanie Mlacker, BS; et al, The History of Sunscreen, JAMA Dermatol 151(12):1316 Sergio Schalka, Vitor Manoel Silva dos Reis, Sun protection factor: meaning and controversies, An Bras Dermatol, 2011 F. Gasparro, M. Mitchnick and J. Nash, A Review of Sunscreen Safety and Efficacy, Photochemistry and Photobiology 68(3), 1998, עמ' 243-256 C. Cole, Sunscreen protection in the ultraviolet A region: how to measure the effectiveness, Photodermatol Photoimmunol Photomed 17, 2001, עמ' 2-10 Sarah Gabros; Trevor A. Nessel; Patrick M. Zito., Sunscreens And Photoprotection, Dermatology 6, 2011, עמ' 433-435 מסנני קרינה, באתר האגודה למלחמה בסרטן UA, Commission Recommendation of 22 September 2006 on the efficacy of sunscreen products and the claims made relating thereto, Official Journal of the European Union, 2006 SPF, UVA, UVB: sun creams explained, Wich? Calbó, Josep; Pagès, David; González, Josep-Abel, Empirical studies of cloud effects on UV radiation: A review, Reviews of Geophysics 43, 2005 Yoko Saikawa, Kimiko Hashimoto, Masaya Nakata, Masato Yoshihara, Kiyoshi Nagai, Motoyasu Ida & Teruyuki Komiya, The red sweat of the hippopotamus, Nature 363, 2004 Jacob C. Dean, Ryoji Kusaka, Patrick S. Walsh, Florent Allais and Timothy S. Zwier, Plant Sunscreens in the UV-B: Ultraviolet Spectroscopy of Jet-Cooled Sinapoyl Malate, Sinapic Acid, and Sinapate Ester Derivatives, American Chemical Society, 2004