« Эксперимент по изучению степени защиты солнцезащитных кремов от ультрафиолетового излучения»

Региональный этап Всероссийской научной конференции

учащихся «Чтения памяти В.И.. Вернадского»

Секция :  «Медицина и здоровье»

НАУЧНО – ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

по теме

« Эксперимент по изучению степени защиты солнцезащитных кремов от ультрафиолетового излучения»

                               Автор :Хатажукова Карина

                               Класс                                 10

                              ОУ                                     МОУ »СОШ№2»

                               Населенный пункт          Баксаненок

                              Район                                Баксанский

                              Научный  руководитель    Виндижева З. Х.

2019г.

     СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение  ……………………………………………………………………….3

Глава 2.Теоретическая часть

2.1.Зачем в южной и средней  полосе России рекомендуется пользоваться солнцезащитной косметикой. ………………………………………..…………...4-5

2.2.Фототипы кожи человека……………………………………………………..5

Глава 3. Практическая часть.

3.1. Эксперимент «Изучение степени защиты солнцезащитных кремов от ультрафиолетового излучения».................................................................................6-7

3.2. Анализ этикетки образцов крема , участвующих в эксперименте…………8

3.3.Изменение  интенсивности УФ излучения спектра В при различных

значениях СЗФ…………………………………………………………………9

Заключение ……………….………………………………..………………………10

Список использованной литературы   ……………………………………………11

 Приложения.

Приложение  1. Индекс ультрафиолетового излучения (УФИ)…………..…….12-13

Приложение 2.Ультрафиолетовое излучение в Баксаненке……..……………14

Приложение 3 .Рекомендации  окружающим для защиты от УФ……………..15

Введение  .

Актуальность исследования. Солнечные ванны почти всегда  оказывают укрепляющее действие: обмен веществ усиливается , улучшается работа желез внутренней секреции , количество гемоглобина, увеличивается, синтезируется витамин D ,что  особенно важно при беременности для предотвращения рахита у плода, а также для профилактики остеопороза у пожилых. Но  стремительный рост заболеваемости раком кожи и уменьшение озонового слоя в последние несколько лет зарождают  сомнения в неоспоримости пользы загара. Загар ассоциировался со здоровьем, отдыхом, спортом, успехом.

Цель работы: изучить взаимосвязь между количеством УФВ-лучей прямого солнечного света и количеством УФВ-лучей, проникающих сквозь различные солнцезащитные кремы.

Задачи исследования:.

 использовать датчик УФВ для измерения интенсивности ультрафиолетовых лучей спектра В;

 определить часть УФВ излучения, которая пройдет через три различных солнцезащитных крема;

 проанализировать зависимость между интенсивностью УФВ и СЗФ.

Методы  исследования: эксперимент с описанием, реально продаваемых в любом магазине ,модных косметических кремов.

Предмет  изучения: как меняется  интенсивность УФ излучения спектра В при различных значениях СЗФ, и   сможет ли солнцезащитный крем, на этикетке которого написано СЗФ 50, заблокировать вдвое больше ультрафиолетовых лучей спектра В, чем крем с пометкой СЗФ 25?

Объект исследования: интенсивность УФВ спектра солнечного света (значение будет определяться с помощью специального датчика).

Практическая значимость работы:

познакомить сверстниц с вредным влиянием УФ-излучения спектра В на кожу;

с гигиеническими требованиями по уходу за кожей ,а именно , что загорать полезно, но делать это нужно постепенно и не под прямыми солнечными лучами а в тени деревьев или под навесом; загорать лучше в утренние часы – с 8 до 11 часов утра и в вечерние – после 16 часов дня; людям с белой кожей долгое пребывание на солнце опасно для жизни ;перед походом в горы лучше не мыть лицо с мочалкой, защитить глаза очками, а голову широкополой шляпой.

Глава 2.Теоретическая часть

1. .Зачем в южной и средней  полосе России рекомендуется пользоваться солнцезащитной косметикой.

Длительное пребывание на солнце может принести гораздо больше вреда, чем пользы. Ультрафиолет проникает в нижние слои эпидермиса, где разрушает коллагеновые и эластиновые волокна, что приводит к преждевременному появлению морщин. Особенно актуально это становится в наш век озоновых дыр, глобального потепления и увеличения радиационной активности солнца. Теперь даже в средней полосе России рекомендуется пользоваться солнцезащитной косметикой.

Для того чтобы выбрать эффективный солнцезащитный крем, сначала нужно разобраться, какие бывают солнечные лучи. А бывают они трех видов:

• UVC —короткий луч, который не достигает Земли и поглощается озоновым слоем.
• UVB — активные лучи, которые отвечают за синтез на поверхностикожи.
• UVA — самое опасное излучение, которое проходит сквозь легкую одежду и стекло.

Наличие на упаковке UVA и аббревиатуры IPD, PPD или PA.является гарантией того, что средство защищает кожу от фотостарения. 
IPD — данный показатель говорит о степени защиты используемого средства от А-лучей. Максимальный показатель — 90. При использовании крема IPD 90 ваша кожа защищена на 90%.

При выборе солнцезащитного крема мы в первую очередь обращаем внимание на уровень SPF. Эффективность любого солнцезащитного средства принято измерять в единицах SPF (sunprotectionfactor – солнцезащитный фактор, СЗФ), который указывают на упаковке крема. Однако этот показатель говорит лишь о степени защиты от В-лучей. Проще говоря, он предоставляет информацию о том, как долго можно пребывать на солнце, не боясь обгореть.Например, если первое покраснение на вашей коже появляется через полчаса пребывания под солнцем, то теоретически при использовании крема SPF 10 вы сможете увеличить это время в десять раз, то есть до пяти часов активного загара.

Уровень SPF колеблется от 2 до 50. SPF 2 – это самая слабая степень защиты, задерживает 50% наиболее вредного ультрафиолета – УФ-В. Наиболее популярны средства с индексом SPF 10-15, идеально подходящие для нормальной кожи. Максимальный уровень защиты дают средства SPF 50 – они задерживают 98% вредных лучей. Средство с SPF защитит кожу от обгорания, но если в его составе нет UVA-фильтров, максимальную защиту от солнца он не обеспечит.

 В идеале солнцезащитное средство должно обеспечивать защиту от ультрафиолета обоих типов, поэтому искать нужно тюбик, на котором обязательно будут буквы UVA и UVB, а не только SPF .

2.2.Фототипы кожи человека .

    Косметологи всего мира в своей работе давно уже пользуются таблицей доктора Томаса Фицпатрика для определения типа кожи пациента, иначе – фототипа, который определяется активностью меланоцитов. Меланоциты - это клетки кожи, ответственные за синтез меланина – пигмента, защищающего кожу от солнечных ожогов и придающего загорелой коже бронзовый цвет.

    Шкала Фицпатрика предусматривает шесть фототипов. Определить свой «солнечный» тип совсем не сложно, определите его, чтобы выбрать наиболее подходящее солнцезащитное средство.

Для людей первого типа (I тип) следует применять самые мощные солнцезащитные средства с пометкой «для чувствительной кожи»: в первые дни пребывания на солнце SPF 40+, потом – SPF 30.

Второй тип (II тип) –не получить ожог, приучать ее к солнечным лучам надо постепенно. На пляже лучше пользоваться водостойкими средствами: первые дни – SPF 30, в дальнейшем – SPF 15.

     Третий тип (III тип): на солнце нужно использовать средства с фактором защиты не менее SPF 15, в дальнейшем – SPF 8-10.

    У людей четвертого типа (IV тип) –желательно пользоваться солнцезащитными средствами SPF 6-8.     Пятый и шестой тип (V и VI тип) встречается в основном обитают в Африке и прочих жарких странах.

Глава 3. Практическая часть.

3.1. Эксперимент «Изучение степени защиты солнцезащитных кремов от ультрафиолетового излучения.

Оборудование: датчик УФ-излучения спектра В, набор солнцезащитных кремов, кольцевой штатив и зажим, картонная карточка размером 10 х 15 см, ножницы, монетка номиналом 5 руб., полиэтиленовая пленка, липкая лента, система сбора данных (AFS), ПК, ПО (AFS), кабель USB.

Рис. 1.Готовое к работе оборудование  и  набор солнцезащитных кремов

Подготовительный этап

Перед проведением демонстрационной работы необходимо:

Подготовить солнцезащитные кремы разной степени защиты. Например, можно взять SPF6, SPF10, SPF15 и др.. Подготовить карточку для испытаний.  Подготовка картонной основы. Взять картонную карточку размером 10 х 15 см.  Обвести  монетку, нарисовав четыре окружности на карточке.

Вырезаем  кружочки ножницами.  Пишем над отверстием слева «Контрольный образец». Проставляем  над оставшимися тремя отверстиями на карточке величину СЗФ (SPF) каждого из трех кремов. Подписываем  отверстия по часовой стрелке, начиная с самого низкого значения солнцезащитного фактора. Вырезаем  кусок полиэтилена размером 10 Х 15 см. Ложим карточку перед собой полиэтиленом вверх.  Кружок с пометкой «контрольный образец» оставляем чистым. С его помощью будет измерен эффект,

который дает сам полиэтилен.  Возьмем  солнцезащитный крем с самым низким

значением СЗФ (SPF) и выдавим  небольшое количество крема себе на палец.

Распределим  крем тонким ровным слоем по полиэтилену поверх соответствующего отверстия.  Дадим  крему подсохнуть. Запустим  программу Биология с компьютером. Важно! Эксперимент проводится в яркий солнечный день в классной комнате южной ориентации, в которой легко открываются оконные рамы.  Когда все готово, нажмем  на Обнулить и после этого Измерить. Начнется сбор данных. Через 20 с процесс измерения автоматически прекратиться. В таблице появится символическое отражение результатов измерения.

3.2. Анализ этикетки образцов крема , участвующих в эксперименте

Только два образца имеют на этикетке абревиатуру UVB  (Диадемин- матирование и увлажнение ,дневной крем, и Черный жемчуг-самоомоложение/26+/) и  UVA (Черный жемчуг-самоомоложение/26+/).То есть, измерения показывают , что из 8 образцов на этикетке трех  кремов  (Диадемин- матирование и увлажнение ,дневной крем, Черный жемчуг-самоомоложение/26+/, Чистая линия –дневной фитокрем с коллагеном) отсутствуют данные о наличии факторов  защиты, но показывают их наличие-6,5,7.         Остальные образцы показывают почти  похожие значения с написанным на этикетке SPF , доказывая их наличие. Но ,вывод напрашивается интересный . Кремы – образцы мы выбрали ,исходя из предпочтений покупательниц в Лэтуале города Нальчика  и двух  косметических магазинов при  крупных торговых центрах (Магнита , Звездного  в городе Баксане) .Про эти предпочтения нам рассказали продавщицы. Значит женщины среднего класса , к коим принадлежат большинство  знакомых девушек и мам ,могут позволить себе покупать эти средства , надеясь , что кроме увлажнения и питания , эти крема будут защищать их от фотостарения, при  выборе солнцезащитного крема в первую очередь обращая  внимание на уровень SPF.

3.3.Изменение интенсивности УФ излучения спектра В при различных значениях СЗФ.

По результатам ,полученным в результате исследования все крема имеют SPF,

начиная от 5 до 21 .Это  свидетельствует  о том , что все таки эти крема имеют защиту  от ультрафиолетовых лучей, чем выше SPF, тем  выше уровень защиты.

Значит , уровень защиты образцов –кремов равен:

 Рассчитать уровень защиты от В-лучей SPF-фильтра можно по формуле Шульца (1 - 1/SPF)*100.

SPF 2 — на 50%
SPF 4 — на 75%
SPF 10 — на 90%
SPF 20 — на 95%
SPF 30 — на 97%
SPF 50 — на 98%
SPF 100 — на 99%

Как видно, большой разницы между SPF 30 и SPF 100 нет. Самое интересное ,получается, что платить за «более мощный» крем лишние деньги не стоит. Это просто умный  ход маркетинговый, для лучшей продажи косметической продукции.

3аключение.

Изучив разницу между фактическим и реальным значением SPFкремов, я пришла к выводу , что  она незначительна, но всегда меньше хотя бы на одну единицу , но  все более или менее защищают от УФ. Лидерами  в моем исследовании стали образцы ,представляющие кампании   Виши , Либредерм, Лореаль, которые и по цене выше,  чем все остальные.

Самый большой SPF  у Виши- 21, значит  уровень защиты  равна 95 % .

Также я поняла, что :

1. большой разницы между SPF 30 и SPF 100 нет. А вот есть ли на этикетке солнцезащитного крема UVA — важно.
2. Это миф, что чем выше SPF-фактор, тем лучше защита от солнца. Чтобы избежать фотостарения, нужно выбирать продукцию с высокими уровнями IPD, PPD или PA

Список использованной литературы  

1. http://www.marieclaire.ru/krasota/pod-palyaschim-solntsem-tipichnyie-oshibki-zagorayuschih-na-plyaje/
2. https://librederm.ru/blog/stati/3-pravila-zdorovogo-zagara-sovety-eksperta-librederm/
3. https://afrodita.guru/zagar/solncezashchitnyy-krem-spf-30.html#__SPF
4. http://www.hmn.ru/index.php?index=14&value=13
5. https://www.meteonova.ru/uv-index/37135-Baksan.htm
6. http://www.uvi.terrameteo.ru/uvi_description.php
7. https://www.meteonova.ru/uv-index/-8789-Baksanenok.htm

Приложение  1.Индекс ультрафиолетового излучения (УФИ)

Что такое индекс УФИ?

• Глобальный солнечный УФ-индекс (УФИ, UV index, UVI) характеризует уровень солнечного ультрафиолетового излучения у поверхности Земли
• индекс УФИ принимает значения от нуля и выше. При этом, чем больше значение индекса УФИ, тем выше потенциальная опасность для кожи и глаз человека, и тем меньше время, требуемое для причинения вреда здоровью.
• индекс УФИ является важным средством предупреждения населения о необходимости применения солнцезащитных средств.

Значения УФ-индекса соответствуют уровням воздействия ультрафиолетового излучения солнца по следующим категориям:

Высота

При увеличении высоты уменьшающийся слой атмосферы поглощает ультрафиолетовое излучение в меньшей степени. С увеличением высоты на каждые 1000 м уровень ультрафиолетового излучения возрастает на 10% - 12%.

Озон

Озоновый слой поглощает часть ультрафиолетового излучения, направленного на земную поверхность. По мере того, как озоновый слой истончается, атмосферный защитный фильтр становится все слабее и слабее. В результате, люди и окружающая среда оказываются под воздействием более высоких уровней УФ-излучения, особенно УФ-В излучения, а ведь именно УФ-В лучи оказывают наиболее сильное неблагоприятное воздействие на здоровье людей, животных, морские организмы и жизнь растений.

Согласно прогнозам, составленным с использованием компьютерных моделей, 10%-е снижение концентрации стратосферного озона может стать причиной ежегодного увеличения заболеваемости меланомой (на 4 500 случаев), другими разновидностями рака кожи (на 300 000 случаев), а также дополнительно вызывать 1,6-1,75 миллионов случаев заболевания катарактой во всем мире. Ультрафиолетовое излучение отражается или рассеивается в разной степени различными поверхностями, например, чистый снег может отражать до 80% ультрафиолетового излучения, сухой прибрежный песок около 15%, морская пена около 25%.

Приложение 2.Ультрафиолетовое излучение в Баксаненке

Уровни ультрафиолетового излучения и, следовательно, значения индекса УФИ различны в течение суток. Обычно указывается максимальное значение ультрафиолетового излучения в определенный день, наблюдаемое в 4-часовой период в районе солнечного полудня. В зависимости от географического местоположения, а также с учетом перехода с летнего времени на зимнее и наоборот (с целью наиболее эффективного использования светлого времени суток), солнечный полдень длится с 12 часов до 14 часов дня. В СМИ обычно сообщается прогноз максимального УФИ на предстоящий день.

Приложение 3 .Рекомендации  окружающим для защиты от УФ.

1. Большая ошибка – нанести перед выходом на пляж крем с SPF и ни разу не обновить защиту до вечера. Помните, что, как правило, «препараты от солнца» с любым индексом SPF действуют примерно в течение пары-тройки часов.
2. «Защищаться» нужно целиком . Правило допускает исключения, если одежда уже имеет UV-защиту ─ это, как правило, детские вещи для активного отдыха (чаще всего купальники и футболки), спортивная экипировка (например, рашгарды для серфингистов, дайверов, велосипедистов и т.п.), головные уборы.  Кстати, многое зависит и от цвета ткани. По данным американских исследователей, тонкая белая хлопковая майка дает защиту, сопоставимую с фактором SPF 4, а вот синяя – уже с SPF 18. Светлыйденим соответствует фактору SPF 18, а темный – SPF 166 (хотя этому и трудно поверить).

3.  Нельзя загорать, если вы принимаете определенные лекарства.

4. Наносить солнцезащитное средство на лицо и тело и  забывать про волосы – это настоящее преступление. Ультрафиолет разрушает пигмент волоса очень быстро и безжалостно. От длительного пребывания под прямыми лучами пряди могут потускнеть и истончиться. Поэтому «косметическая» схема перед выходом на пляж должна представлять собой три этапа: нанесение крема на тело, лицо и на пряди и кожу головы.