Hensigtsmæssig soladfærd med skyggeregel

Introduktion: Melanomincidensen har udvist en alarmerende stigning. Solcremer har ikke været effektive i forebyggelsen. Adfærdsændring i form af skyggesøgning giver beskyttelse mod solens skadevirkninger, og særlig hos børn er denne adfærdsændring ønskværdig.

Materiale og metoder: Vi undersøgte sammenhængen mellem solhøjde, registreret som ratio mellem længden af en skygge og højden af objektet, der kaster skyggen, og UV-intensiteten og fandt, at en lineær model beskrev data (R = 0,95). Ved at substituere den fundne sammenhæng ind i en formel til beregning af solhøjde, der er velkendt fra den astronomiske navigation, har vi udviklet en model til beregning af UV-belastningen ud fra observationspunkt, årstid (solens deklination) og tidspunkt på dagen (solens timevinkel).

Resultater: Ved skygge/objekthøjde-ratio = 0,5 optræder der hos hudtyperne I og II, som er de hyppigst forekommende blandt danskere, rødme efter få minutter, ved skygge/objekthøjde-ratio = 1 efter 20-30 minutter og ved skygge/objekthøjde-ratio = 2 efter ca. en time. Ved Middelhavet vil den samlede UV-dosis fra solopgang til solnedgang på en skyfri dag i sensommeren være 30-50 gange den minimale erytemdosis, hvoraf over 60% falder i intervallet, hvor skygge/objekthøjde-ratio <1.

Diskussion: Skyggereglen (når skyggerne er korte - skal du holde dig borte) er universel og kan læres af børn ned til førskolealderen. Som tommelfingerregel skal man undgå direkte sollys, når skyggerne er kortere end de objekter, der kaster dem, begrænse opholdet i solen til ca. en halv time når skyggerne og objekterne er lige lange, og tillade sig en times ophold i solen når skyggerne er dobbelt så lange som de objekter, der kaster dem.

Efter at solcremer blev almindelige i begyndelsen af 1980'erne, har man set en stigning i antallet af almindelig hudkræft og malignt melanom (MM). Incidensstigningen i MM fra 100-200/år i 1970 til 1.000 tilfælde i 2000 indikerer, at solcremer i sig selv ikke yder beskyttelse mod udvikling af malignt melanom. En ensidig anbefaling af at benytte solcreme som beskyttelse mod hudkræft og MM er næppe mere rimelig end en anbefaling af at ryge lightcigaretter som beskyttelse mod lungekræft. Primærprofylaksen bør rettes mod en fornuftig omgang med solens stråler, og flg. tidsangivelser bør anvendes: mellem kl. 11 og kl. 14 skal man holde sig fra solen. Intervalreglen indebærer dog nogle problemer: sommertid og tidszoner, idet solekspositionen er forskellig ved den mest vestlige og den mest østlige grænse af fx centraleuropæisk tid. Byen Brest i det vestlige Frankrig ligger fx fem længdegrader vest for London, men placeres i en tidszone øst for London.

Ydermere kan tidsangivelser ikke anvendes af førskolebørn. I USA har man introduceret skyggereglen short shadows - seek shade, som er uafhængig af breddegrader, årstider, sommertid og tidszoner (1) og udnytter børns fascination af skygger. Formålet med dette studie var at sammenligne skyggereglen med en objektiv måling af ultraviolet lys i sollys og opstille en model baseret på astronomisk navigation med henblik på en matematisk beskrivelse af UV-belastningens afhængighed af breddegrad, årstid og tidspunkt på dagen, der tillader integralberegning af akkumuleret UV-udsættelse til brug ved adfærdsmæssig solbeskyttelse og til estimering af UV-belastningen hos patienter med suspekt naevus.

Materiale og metoder

Et Casio modul no. 768-ur med indbygget UV-intensitetsmåler blev anvendt til måling af UV-lys-intensiteten. Uret foretager automatisk måling af UV-intensiteten og anvender enheden mW/cm2 , idet energifluksen måles over et sekund hvert tredje minut. Præcisionen er 0,4 mW/cm2 , nedre og øvre detektionsgrænse er hhv. 0 og 12 mW/cm2 , nøjagtigheden (accuracy) er ±5% (+1,2). Uret måler i UV-A-spektret.

Til hvert måletidspunkt målte man længden af skyggen kastet af et objekt med længden 100 cm, som var placeret ortogonalt på jordoverfladen (vaterpas) og skyggelængde til objekthøjde (s/o)-ratio blev beregnet. Solhøjden kunne herefter bestemmes som 90°-arctan (s/o).

Målingerne blev foretaget på skyfri dage på Rhodos den 12.-14. august 2000 i minimalt reflekterende omgivelser, idet der hver halve time blev foretaget tre målinger med tre minutters mellemrum.

Den matematiske funktion, der bedst beskriver sammenhængen mellem s/o-ratio og UV-lys-intensiteten blev bestemt med computerprogrammet Regression analyzer.

Lysdosis for optræden af hudrødme (solskoldning) benævnes minimal erytemdosis (MED). Fitzpatrick (2) har beskrevet seks hudtyper (Tabel 1 ). Disse værdier blev anvendt ved beregning af den tid, en person med en given hudtype kan opholde sig ubeskyttet i sollys, før der opstår solskoldning: varighed før erytem (timer) = 3,6 x lysintensitet (mW/cm2 ) x /MEDhudtype (J/cm2 ), hvor konstanten muliggør dimensionsndring fra mJ til J og fra sekunder til timer. Opholdsvarigheden i solen for de forskellige hudtyper er afbildet som funktion af s/o-ratio.

Fra astronomisk navigation har man hentet en formel for sammenhæng mellem solhøjde og breddegrad samt tidspunkt på året og dagen (3), og ved substitution har man etableret en model for UV-lys-intensitet.

Resultater

UV-lys-intensiteterne på forskellige tidspunkter af dagen er afbildet i Fig. 1 . I figuren er der korrigeret for sommertid, og det ses, at de højeste værdier ligger omkring kl. 12, hvor solhøjden når sit maksimum, hvilket illustreres ved kurven for forholdet mellem skyggelængde og objekthøjde (Fig. 1).

Associationen mellem UV-intensiteten og s/o-ratio kunne beskrives med en lineær model (ligning 1, nedenfor), der beskrev data bedre end eksponentielle, logaritmiske, potens- og reciprokke modeller. Ved at multiplicere UV-intensiteten med 3,6 og dividere med MED-værdier fra Tabel 1 beregnede vi opholdstider i solen ved forskellige s/o-ratioer for hver af Fitzpatricks hudtyper (Fig. 2 ).

Forholdet mellem solhøjden og UV-intensiteten kunne beskrives ved den lineære relation, ligning 1: UV (mW/cm2 ) = -0,2539 + 0,08345 x SOLHØJDE (grader) (R = 0,95) (Fig. 3 ).

Ved navigation med en sekstant (astronomisk navigation) udnyttes den sfæriske trigonometri, og solhøjden beskrives med relationen, ligning 2: SOLHØJDE = arcsin (sin(B) x sin(D) + cos(B) x cos(D) x cos(ΔL)), hvor B er breddegraden for observationspunktet, D er deklinationen og ΔL er forskellen mellem observationspunktets og polpunktets længdegrader. Polpunktet flytter sig 15 grader på en time, svarende til at jorden roterer 360 grader om sin akse på 24 timer. Hertil kommer en lille korrektionsfaktor, tidskvationen, der er betinget af, at jordens bane om solen er en anelse elliptisk, og dagens til- og aftagen derfor ikke er symmetrisk omkring kl. 12 (sandtid). For at kunne indsætte tiden i stedet for længdegraden, erstattes sidste led med (t-12) x 15, idet tidsækvationen ignoreres. Ved at substituere solhøjden i ligning 1 med udtrykket i ligning 2 får man sammenhængen, ligning 3: UV = -0,2539 + 0,08345 x arcsin(sin(36,1) x sin(14,5) + cos(36,1) x cos(14,5) x cos((t-12) x 15)) + e, hvor e er et fejlled.

Denne model beskrev data (R = 0,97) og e = 0,06. For den 12. august 2000 kunne ligningens rødder bestemmes til: solopgang kl. 5.18 og solnedgang kl. 18.42, og integralet for funktionen med rødderne som grænser var 156 J/cm2 , dvs. 30 til 50 gange MED for hudtype I-II. Over 60% af denne dosis ligger i det interval hvor s/o-ratioen <1. Tiden, der skal til, før der fremkaldes erytem hos individer med hudtyper I og II, overskrides hurtigt (Fig. 3 og Tabel 2 ), og ved fx børns ophold på daginstitutionernes legepladser kan den overskrides mange gange.

Diskussion

Det synlige spektrum af sollyset er naturligvis vigtigt for synsfunktionen, men også for reguleringen af vores døgnrytme og synes i visse tilfælde at kunne påvirke vores stemningsleje, idet mangel på lys hos nogle individer kan fremkalde »vinterdepression«. Det infrarøde spektrum (varmestråling) har ikke nogen biologiske effekter ud over opvarmning. Det ultraviolette lys bidrager til hydroxyleringen af vitamin D-forstadier, men med en varieret kost har dette næppe nogen betydning, og det er de biologiske skadevirkninger, der dominerer billedet: tidlig ældning af huden, hudkræftrisiko, immunosuppression og specielle hudsygdomme, der bliver fremkaldt eller forværret af UV-lyset. Et dansk disputatsarbejde har vist større forekomst af hudtype 2 (personer med hudtype 2 bliver sædvanligvis solskoldede og mindre brune end gennemsnittet) hos patienter med MM og basalcellecancer end hos baggrundsbefolkningen og en tendens til mere pigmentering i soleksponeret hud (højere fakultativ pigmentering som resultat af kumuleret UV-lys-udsættelse) i patientgruppen end hos baggrundsbefolkningen (4).

Antallet af melanocytære naevi hos et individ er associeret med risikoen for udvikling af MM. Autier et al (5) fandt, at børn, der anvendte solcreme som solbeskyttelse, havde en øget forekomst af naevi, mens børn, der anvendte beklædning som solbeskyttelse, havde en nedsat forekomst af naevi. En gruppe 18-24-årige, der blev randomiseret blindet til solbeskyttelsesfaktor (SPF) 30, havde signifikant længere ophold i solen end en gruppe, der blev randomiseret til SPF 10 (6).

De hyppigst anvendte solcremer har kemisk solfilter, der absorberer stråler i UV-B-spektret, men ikke i UV-A-spektret. Det er ikke endelig afklaret, i hvilket omfang hhv. UV-A- og UV-B-stråler bidrager til MM-risikoen. UV-A-strålerne forekommer i 10-20 gange større mængde end UV-B-strålerne i sollys, de trænger væsentligt dybere ned i huden, og de penetrerer almindeligt vinduesglas. UV-A-strålerne inducerer melanocytternes dannelse af melaninpigmentet, og ideen med de kemiske solfiltre, der findes i hovedparten af markedets solcremer, har været at bremse de eryteminducerende (og solskoldningsfremkaldende) UV-B-stråler og beskytte mod DNA-skader, der er betinget af UV-B-stråler, mens de brunende UV-A-stråler ikke skulle bremses. Nyere forskning tyder imidlertid på, at de dybere penetrerende UV-A-stråler via frie radikaler og immunosuppression kan yde et ikke ubetydeligt bidrag til opståen af MM. Befolkningsoplysningen kan derfor med fordel baseres på adfærdsmæssige ændringer såsom at søge skygge og anvende klædedragter, der beskytter mod solens skadevirkninger. I USA har man anvendt udtrykket short shadows - seek shade, som vi tidligere har forsøgt at oversætte til når skyggerne er korte - skal du holde dig borte.

Ved lavere solhøjder skal UV-lyset fra solen tilbagelægge en længere distance gennem ozonlaget og den øvrige atmosfære med attenuation til følge. Af betydning for s/o-ratioen er: årstiden, breddegraden og tidspunktet på dagen.

Årstid

Årstidsændringerne skyldes som bekendt, at jordens nord-syd-akse er kippet ca. 23,5 grader i forhold til sin bane om solen. Således er den nordlige halvkugle orienteret mod solen i vores sommer, mens den sydlige halvkugle er orienteret mod solen i vores vinter.

Solen vil set fra jorden altid stå lodret over et eller andet punkt på jorden. Dette punkt bevæger sig i løbet af året fra ækvator til den nordlige (Krebsens) vendekreds og via ækvator til den sydlige (Stenbukkens) vendekreds. Jordens bane om solen er en anelse elliptisk, og afstanden til solen er kortere ved vores vinter og den sydlige halvkugles sommer. UV-belastningen i fx en australsk sommer er derfor en anelse højere end UV-belastningen i en sommer på en tilsvarende nordlig breddegrad.

Afstanden målt i (bredde-)grader fra ækvator til polpunktet kaldes deklinationen.

Breddegrad

Med øget afstand fra polpunktet i nordlig retning mindskes solhøjden og s/o-ratio øges. Middagssolhøjden kan bestemmes som 90% - breddegrad + deklination, hvor deklinationen regnes positivt ved nordlige breddegrader og negativt ved sydlige breddegrader.

Tidspunktet på dagen

Dette har som vist betydning for UV-intensiteten. Flere faktorer har betydning for sammenhængen mellem solhøjden og tidspunktet. Sommertid er defineret som dansk normaltid + en time fra den 25. marts til den 28. oktober. Jordens elliptiske bane medfører endvidere, at den sande tid ikke er fuldstændig sammenfaldende med normaltiden, men forskudt op til 15 minutter i forhold til denne i løbet af året. Dette kaldes tidsækvationen. På en breddegrad, der er sammenfaldende med polpunktet, vil solhøjden ændres med 15° per time, hvilket svarer til, at det tager jorden 24 timer at rotere 360°.

80% af vores akkumulerede UV-udsættelse gennem livet finder sted inden voksenalderen, og adfærdsoplysning skal derfor henvende sig til børn, hvilket stiller særlige krav til, at oplysningen ikke antager skræmmende karakter, den skal fascinere og ikke indeholde elementer, som ikke kan rummes af børns intellektuelle kapacitet, som fx oplysning om tidsgrænser til førskolebørn.

Skyggereglen opfylder alle disse krav, idet den er simpel at huske, gælder under hjemlige himmelstrøg så vel som på ferierejser og ved anvendelse ikke medfører samme risici for skadevirkninger som (uhensigtsmæssig) anvendelse af solcremer.

95% af MM kunne formentligt undgås ved hensigtsmæssig omgang med UV-lys (7). I undersøgelser har man vist en sammenhæng mellem solskoldninger i barnealderen og MM, hvor den fakultative pigmentering er lav, og hvor fri tidslivet dominerer. Som led i den australske sundhedspolitik har man krav om overdækning af legepladser med sejldug, og i skolegårde håndhæves no hat - no play-politikken. I Danmark findes der ingen lignende initiativer. Med fokusering på solcremer er der risiko for, at oplysningskampagner bidrager til eller sanktionerer den potentielt farlige soldyrkeradfærd. Solcremer anvendes sjældent korrekt, men i alt for små mængder, ikke hyppigt nok og kun undtagelsesvist på hele den eksponerede hud (8). Hertil kommer, at den erytemreducerende effekt foranlediger brugeren til at opholde sig længere tid i solen (5, 9), og endelig yder hovedparten af cremerne ingen beskyttelse mod UV-A-stråler, som nogle forskere mener bidrager til MM (10, 11).

Antaget den 15. maj 2002.

H:S Bispebjerg Hospital, dermatologisk afdeling D.