Neulich im Drogeriemarkt: Sonnencreme, die vor Infrarotstrahlung schützt?

Infrarotstrahlung geht von glühender Kohle aus

Sonnencreme mit Schutz vor Infrarotstrahlung?

Neulich, im Drogeriemarkt ......

stand ich vor einem großen, frisch aufgebautem Regal mit Sonnenschutzprodukten aller Arten: Creme, Lotion, Apres-Sun.

Natürlich, jetzt im April steigt das Interesse und der Bedarf an diesen Mitteln. Ein wirklich überwältigendes Angebot, geradezu verwirrend!

Was ist mir ins Auge gefallen?

Es gibt Sonnencreme, die neben UV-A und UV-B Filtern auch Schutz vor Infrarotstrahlen anbietet z. B.

Ist der angebotene Schutz vor Infrarotstrahlung tatsächlich wirkungsvoll und ist er überhaupt sinnvoll?

Inhaltsverzeichnis:

Zunächst ein paar grundlegende Informationen zu Infrarotstrahlen

Die wichtigste Quelle für Infrarotstrahlung ist die Sonne. Die Infrarotstrahlung macht den größten Teil (ca. 50 %) der gesamten Sonnenstrahlung aus. Der Anteil an sichtbarem Licht beträgt ca. 40 %, der UV-Strahlung 7 %.

Die Infrarotstrahlung trägt ganz wesentlich zum Wärmehaushalt unseres Planeten bei. Sie wird kaum ins All reflektiert, sondern von der Erdoberfläche, Wasserdampf, Staub und Ozon absorbiert.

Sie gehört ebenfalls zu den elektromagnetischen Schwingungen. Sie deckt einen sehr breiten Wellenlängenbereich ab. Er beginnt bei 780 nm (gleich neben dem sichtbaren roten Licht) und endet neben den Mikrowellen mit einer Wellenlänge von 1 mm. Infrarotstrahlung wird in drei Kategorien aufgeteilt: nahes, mittleres und fernes Infrarot.

BezeichnungAbkürzungWellenlängeEindringtiefe in die Haut
kurzwelliges InfrarotIR-A780 nm bis 1400 nm5 mm
mittelwelliges InfrarotIR-B1400 nm bis 3000 nm0,5 mm
langwelliges InfrarotIR-C3000 nm - 1 mm0,1 mm

Bekannte Infrarotquellen aus unserem Alltag

Vollspektrum-Strahler (IR-A, IR-B und IR-C) sind  z. B. die Sonne, ein Lagerfeuer oder Wärmelampen für Mensch und Tier.

Strahler für IR-B und IR-C sind Badezimmerstrahler, Terrassenstrahler, Frostwächter oder Infrarot-Kabinen.

Zu den IR-C Strahlern gehören der Saunaofen, Heizkörper, Fußbodenheizung, warmes Badewasser, Haushaltsgeräte (Bügeleisen, Fön oder Backofen) und die Wärmflasche.

Biologische Wirkungen von Infrarotstrahlen

Infrarotstrahlen können wir ebenso wenig sehen wie UV-Strahlen. Aber wir besitzen Wärme- und Kälterezeptoren in unserer Haut. Sie zeigen uns zuverlässig an, wenn wir zu starker Hitze oder Kälte ausgesetzt sind.

Wie wir aus der obigen Tabelle entnehmen können, dringt die Infrarotstrahlung  in Abhängigkeit von der Wellenlänge unterschiedlich tief in unsere Haut ein, d. h. sie hat unterschiedliche Wirkorte.

  • IR-C wird direkt an der Epidermis absorbiert.
  • IR-B dringt bis in die Lederhaut ein.
  • IR-A ist in der Lage bis ins Unterhautgewebe (tiefer als UV-A) vorzudringen und erzeugt hier die sogenannte "Tiefenwärme". Sie fördert die Durchblutung und regt den Stoffwechsel an.

Bislang konzentrierte sich die Nutzung der Infrarotstrahlung hauptsächlich auf ihre wärmende Wirkung. Diese galt bislang, moderat angewendet, als gesundheitlich unbedenklich. Darüberhinaus wird künstliche Infrarotstrahlung vermehrt therapeutisch eingesetzt z. .B. in der Wundheilung, der Therapie von Autoimmun- und Krebserkrankungen oder in der Kosmetik z. B. für Anti-Aging Behandlungen.

Ein Übermaß an Wärme/Hitze führt zu den bekannten Krankheitsbildern wie

  • Hitzschlag: Erwärmt sich das Körperinnere über 40 Grad werden die Blutgefäße weit gestellt, um die Wärme besser abzutransportieren. Dies kann zu Ohnmacht und Kreislaufversagen führen. Unter Umständen tragen die inneren Organ Hitzeschäden davon.
  • Sonnenstich: Durch übermäßige Sonneneinwirkung können die Hirnhäute in Kopf und Nacken anschwellen. Dies verursacht Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen und evtl. Hirnschäden.
  • Augenschäden: eine chronische Belastung mit Infrarotstrahlen kann zu Linsentrübungen (Glasbläserstar) oder Netzhautschädigungen führen.

In den letzten 10 Jahren mehren sich in der wissenschaftlichen Literatur die Hinweise, dass Infrarotstrahlung zahlreiche Gene in der Zelle beeinflusst (1) und z. B. auch die Alterungsvorgänge in unserer Haut beschleunigt.

Infrarotstrahlung und Hautalterung

Der Alterungsprozess unserer Haut folgt einem genetisch festgelegten, inneren Prozess. Dieser ist (noch) nicht beeinflussbar. Aber auch die Umwelt wirkt auf unsere Haut ein. Als bisher anerkannte Schadfaktoren gelten UV-Strahlung, Luftverschmutzung und Rauchen. Hier können wir Einfluss nehmen!

Die Arbeitsgruppe um Prof. Jean Krutmann am Leibnitz Institut für Umweltmedizinische Forschung in Düsseldorf konnte an einer kleinen Anzahl von Studienteilnehmern den molekulare Prozess aufzeigen, wie IR-A die Kraftwerke der Hautzellen schädigt und so den vermehrten Kollagenabbau in der Haut in Gang setzt.

IR-A fördert in Entstehung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) in den Kraftwerken (Mitchondrien) der Zellen in der Unterhaut. Dies führt zur vermehrten Produktion von Kollagen abbauenden Enzymen (MMP-1). Diese Effekte wurden nicht nur in der menschlichen Haut (2), sondern auch in Zellkulturen (3) und nackten Mäusen (4) beobachtet.

Vor diesem Hintergrund wäre es sinnvoll, den IR-A verursachten Kollagenabbau durch einen weiteren Filter in der Sonnencreme zu verhindern. Leider gibt es für Infrarot keine passenden Filtersubstanzen, die direkt auf der Hautoberfläche wirken.

In einer Studie aus dem Jahr 2015 mit 30 Teilnehmern konnte allerdings gezeigt werden, dass es andere Möglichkeiten gibt die gefährlichen Sauerstoffspezies im Zaum zu halten. Trägt man 20 Minuten vor der IR-A Bestrahlung ausgewählte Vitamine und Flavonoide ( z. B. Traubenkernextrakt, Vitamin E und C und Ubiquinon) auf die Haut auf,  können diese Radikalfänger die ROS teilweise abgefangen. Die Bildung der Kollagen abbauenden Enzyme verringert sich (5). Für diese Versuchsreihe wurde die Sonnencreme Ladival norm.bis empfindl.Haut Lotion Lsf 30Unsere Haut  ir?t=mu078-21&l=as2&o=3&a=B00E6KRY5Y (Werbung) von STADA verwendet.

Infrarotstrahlung und Hautkrebs

Hier ist die Datenlage noch sehr unklar. Es gibt widersprüchliche Ergebnisse. Zum einen gibt es Hinweise, dass IR-A die Reparatur UV-bedingter Schäden am Erbgut verbessert (6). Andererseits zeigten Experimente an Mäusen, dass eine zusätzliche Bestrahlung mit IR-A die Anzahl der UV-bedingten Hauttumore nicht beeinflusst (7). Auch hier sind also weitere Forschungen nötig.

In der Informationsschrift UMID. Umwelt und Mensch – Informationsdienst, Nr. 4/2010 gemeinsam herausgegeben vom Bundesamt für Strahlenschutz (BfS), Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), Robert Koch-Institut (RKI) und dem Umweltbundesamt (UBA) wird die Wirkung von Infrarotstrahlen folgendermaßen eingeschätzt:

  • "Aufgrund der noch unbefriedigenden Datenlage und der teilweise widersprüchlichen Ergebnisse sind eindeutige Empfehlungen für den Strahlenschutz bezüglich Infrarot-Strahlung derzeit kaum möglich.......
  • Die Erkenntnisse hinsichtlich einer Beschleunigung der Hautalterung durch Infrarot-Strahlung sind allerdings ausreichend, um Infrarot-Strahlung als "Anti-Aging"-Behandlung, d.h. unter anderem gegen Faltenbildung, als sinnlos, ja sogar paradox zu kennzeichnen.......
  • Hinsichtlich der Frage, welche Wirkungen IR-Strahlung in Verbindung mit UV-Strahlung auslöst, steht die Forschung ziemlich am Anfang.......
  • Eine Empfehlung, in Sonnenschutzmittel zwingend auch Substanzen einzubringen, die vor den Wirkungen der IR-Strahlung schützen (wie dies hinsichtlich des Schutzes vor UVA-Strahlung geschieht), kann auf Basis der derzeitigen Erkenntnislage nicht ausgesprochen werden. Für Verbraucherinnen und Verbraucher, die der Vorbeugung vor der beschleunigten Hautalterung einen hohen Stellenwert einräumen, könnten entsprechende Mittel aber nützlich sein." (Zitat: UMID. Umwelt und Mensch – Informationsdienst, Nr. 4/2010, A. Dehos).

Mein Fazit:

    • UV-Strahlen sind energiereicher als Infrarotstrahlen und standen deshalb bisher im Fokus der Gesundheitsvorsorge. Neuere Studien zeigen allerdings, dass auch IR-A die Hautalterung voran treiben kann.

    • Sonnenstrahlen beinhalten immer das "Gesamtpaket": Infrarotstrahlen, sichtbares Licht und UV-Strahlung, wobei die Infrarotstrahlung den Hauptanteil ausmacht.

    • "Normale" Sonnencreme mit UV-Schutzfiltern für UV-A und UV-B schützen vor UV-Strahlen, aber nicht vor Infrarotstrahlen.

    • Es konnte gezeigt werden, dass IR-A die Entstehung von Sauerstoffradikalen fördert. Diese treiben die Hautalterung durch vermehrten Kollagenabbau voran. Spezielle Antioxidantien in Sonnenschutzprodukten können die Sauerstoffradikale teilweise unschädlich machen.

    • Eine Umsetzung, der hier geschilderten Forschungsergebnisse finden Sie bei den Produkten Ladival  der STADA GmbH. Auch andere Hersteller bieten IR-A Schutz an.

    • Die widersprüchlichen Wirkungsweisen von Infrarotstrahlen wie z. B. die heilsame Wärmewirkung versus die Beschleunigung der Hautalterung gründen vermutlich auf unterschiedlichen Wirkmechanismen. Unser heutiges Wissen darüber ist noch sehr fragmentarisch. Sicherlich spielen die verwendeten Wellenlängen, deren Intensität, und die Dosis der Infrarotstrahlen eine Rolle. Auch die Wärmeentwicklung und die Kombination mit UV-Strahlen und sichtbarem Licht muss betrachtet werden. Bis zu einer umfassenden Zusammenschau wird wohl noch einige Zeit ins Land gehen.

 

Anmerkung:

Auf meine Anfrage hin, war die Firma STADA GmbH (Hersteller der Handelsmarke Ladival) so freundlich mir unverzüglich einige Produktproben und Informationsmaterial zur Verfügung zu stellen. (Ich werde in einem späteren Beitrag über die Anwendung berichten). In diesem Beitrag beziehe ich mich sowohl auf diese Informationen, als auch auf weitere Quellen und die Originalliteratur.

Literatur:

  1. Calles C, Schneider M, Macaluso F, et al. Infrared A radiation influences the skin fibroblast transcriptome: mechanisms and consequences. J Invest Dermatol; 2010;30(6):1524-36.
  2. Schroeder P, Lademann J, Darvin ME, Stege H, Marks C, Bruhnke S, Krutmann J. Infrared radiation-induced matrix metalloproteinase in human skin: implications for protection. J Invest Dermatol. 2008 Oct;128(10):2491-7.
  3. Schieke, S., Stege, H., Kurten, V., Grether-Beck, S., Sies, H., Krutmann, J., 2002. Infrared-A radiation-induced matrix metalloproteinase 1 expression is mediated through extracellular signal-regulated kinase 1/2 activation in human dermal fibroblasts. J. Invest. Dermatol. 119, 1323–1329.
  4. Kim, H.H., Lee, M.J., Lee, S.R., Kim, K.H., Cho, K.H., Eun, H.C., Chung, J.H., 2005. Augmentation of UV-induced skin wrinkling by infrared irradiation in hairless mice. Mech. Ageing Dev. 126, 1170–1177
  5. Grether-Beck S, Marini A, Jaenicke T, Krutmann J. Effective photoprotection of human skin against infrared A radiation by topically applied antioxidants: results from a vehicle controlled, double-blind, randomized study. Photochem Photobiol. 2015 Jan-Feb;91(1):248-50.
  6. Jantschitsch C, Majewski S, Maeda A, Schwarz T, Schwarz A. Infrared radiation confers resistance to UV-induced apoptosis via reduction of DNA damage and upregulation of antiapoptotic proteins. J Invest Dermatol. 2009 May;129(5):1271-9.
  7. Jantschitsch C, Weichenthal M, Maeda A, Proksch E, Schwarz T, Schwarz A. Infrared radiation does not enhance the frequency of ultraviolet radiation-induced skin tumors, but their growth behaviour in mice. Exp Dermatol. 2011 Apr;20(4)
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