Nhiều người thường chỉ có thói quen bôi kem chống nắng vào những ngày trời nắng gắt hoặc khi đi biển vì sợ cảm giác bỏng rát, cháy nắng. Quan niệm phổ biến này khiến đa số chúng ta tin rằng chỉ khi da ửng đỏ và đau rát thì ánh nắng mới đang hủy hoại các tế bào biểu bì. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã chứng minh rằng cảm giác nóng rát bề mặt chỉ là phần nổi của tảng băng chìm, trong khi mối nguy hiểm tiềm tàng tàn phá cấu trúc nâng đỡ của da lại diễn ra hoàn toàn âm thầm ở tầng sâu hơn.

Nếu đặt câu hỏi loại tia nào tàn phá cấu trúc da sâu hơn, câu trả lời khẳng định từ y học chính là tia cực tím bước sóng A (UVA). Trong khi tia cực tím bước sóng B (UVB) mang mức năng lượng cao và chịu trách nhiệm chính gây nên hiện tượng đỏ rát, cháy nắng ở lớp nông ngoài cùng, thì tia UVA lại sở hữu bước sóng dài với khả năng thâm nhập sâu vào tận lớp hạ bì, làm đứt gãy mạng lưới collagen và sợi đàn hồi, khiến da chùng nhão, nhăn nheo sớm.

Hiểu đúng về ánh nắng: Bản chất của tia UVA và UVB

Ánh sáng mặt trời chiếu xuống bề mặt Trái Đất bao gồm 53% ánh sáng hồng ngoại, 44% ánh sáng nhìn thấy và khoảng 3% tia cực tím [1]. Dựa trên dải bước sóng, bức xạ cực tím tiếp tục được phân định thành ba phân nhóm riêng biệt: UVC (bước sóng 100 - 280 nm hoặc 200 - 280 nm), UVB (bước sóng 280 - 315 nm hoặc 280 - 320 nm) và UVA (bước sóng 315 - 400 nm hoặc 320 - 400 nm) [2][3][1][4]. Tầng ozone trong khí quyển đã hấp thụ gần như toàn bộ bức xạ UVC nguy hiểm, do đó chùm tia chiếu trực tiếp đến làn da của chúng ta chỉ còn sự kết hợp giữa tia UVA và UVB [5][2][4].

Mặc dù cùng thuộc phổ tia cực tím gây hại, UVA và UVB lại có đặc tính vật lý hoàn toàn trái ngược nhau. Tia UVA chiếm tỷ trọng áp đảo, tương đương hơn 80% tổng lượng bức xạ UV chiếu xuống mặt đất mỗi ngày [3]. Ngược lại, tia UVB chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ nhưng lại tích tụ mức năng lượng photon cao hơn hẳn [2][6]. Chính sự khác biệt về bước sóng và năng lượng này quy định độ sâu xâm nhập cũng như đích đến tấn công của từng loại tia khi tiếp xúc với cơ thể con người [2][7].

Tia UVB: "Ngòi nổ" gây bỏng rát và tổn thương biểu bì

Do sở hữu bước sóng ngắn hơn, phần lớn năng lượng của tia UVB bị giữ lại và hấp thụ trực tiếp ngay tại lớp sừng cùng các tế bào biểu bì ngoài cùng của da [2][7]. Chỉ có một tỷ lệ rất nhỏ tia UVB chạm tới được lớp hạ bì nhú nông [2]. Do đó, biểu hiện lâm sàng cấp tính quen thuộc nhất mà tia UVB gây ra cho làn da trần khi tiếp xúc nắng là phản ứng ban đỏ, phù nề và hiện tượng cháy nắng, bỏng rát cục bộ [2][7][6].

Ở cấp độ tế bào, tia UVB hoạt động sinh học vô cùng mạnh mẽ [3]. Năng lượng của UVB được các phân tử DNA và RNA trong tế bào biểu bì hấp thụ trực tiếp, dẫn đến sự hình thành các chuỗi dimer pyrimidine cyclobutane (CPD) cùng nhiều sản phẩm quang hóa bất thường [3]. Quá trình này tạo nên những đột biến gene đặc trưng mang dấu ấn mặt trời, điển hình là đột biến ở gene ức chế khối u p53 [3]. Mặc dù cơ thể phản ứng bằng cách tích tụ protein p53 trong nhân tế bào nhằm tạm dừng chu kỳ phân chia để sửa chữa lỗi DNA hoặc kích hoạt tế bào chết theo chương trình (apoptosis), nhưng tổn thương tích tụ quá mức do UVB vẫn là tác nhân trực tiếp liên quan mật thiết đến quá trình hình thành ung thư biểu mô [5][3].

Bên cạnh nguy cơ gây đột biến, tia UVB cũng làm tổn hại chức năng hàng rào bảo vệ sinh học tự nhiên của làn da. Bức xạ UVB gây viêm, làm tăng sinh lớp sừng và kích hoạt tình trạng thoát hơi nước qua biểu bì, khiến bề mặt da mất đi độ ẩm cần thiết, trở nên thô ráp, nứt nẻ sau mỗi lần phơi nắng [8]. Dù vậy, tác động tàn phá của UVB chủ yếu giới hạn ở tầng biểu bì nông mà không thể xuyên sâu xuống cấu trúc nâng đỡ bên dưới [3][1].

Tia UVA: "Sát thủ thầm lặng" tàn phá cấu trúc collagen tầng sâu

Trái ngược với UVB tạo ra cảm giác đau rát cảnh báo tức thì, tia UVA âm thầm thâm nhập xuyên suốt qua lớp biểu bì và đi thẳng xuống tầng trung bì lưới [5][3]. Bằng chứng khoa học chỉ ra rằng tia UVA có khả năng xuyên sâu gấp từ 5 đến 10 lần so với UVB, tác động trực tiếp lên các tế bào nguyên bào sợi và hệ thống khung đỡ ngoại bào (ECM) của da [2][3]. Đây chính là nguyên nhân cốt lõi khiến UVA được xác định là nhân tố hàng đầu dẫn dắt tiến trình lão hóa quang hóa (photoaging) [5][3].

Cơ chế tàn phá cấu trúc sâu của UVA hoạt động thông qua việc kích thích phản ứng viêm trực tiếp và gián tiếp sản sinh bão gốc oxy hóa phản ứng (ROS) cùng các gốc nitơ phản ứng (RNS) [2][3]. Các gốc tự do này tấn công màng lipid, làm biến tính protein và gây hư hại cả DNA trong nhân lẫn DNA ty thể của tế bào da [2][7][3]. Sự xuất hiện ồ ạt của stress oxy hóa kích hoạt phản ứng làm gia tăng biểu hiện của các enzyme metallicoproteinase nền (MMPs) [5][3]. Trong đó, đặc biệt nguy hiểm là enzyme MMP-1 với chức năng chuyên tiêu hóa và chặt đứt các bó sợi collagen type I và III vốn là bộ khung giữ da săn chắc [5][3].

Không dừng lại ở việc cắt rời mạng lưới collagen, bức xạ UVA còn làm suy giảm tổng hợp elastin tự nhiên, đồng thời tích tụ các khối chất đàn hồi thoái hóa bất thường trong mô liên kết, hình thành nên hiện tượng xơ hóa do nắng (solar elastosis) [5][2][1]. Mặt khác, việc phơi nhiễm UVA kéo dài còn ức chế quá trình tổng hợp hyaluronan, làm biến đổi thành phần proteoglycan giữ ẩm ở trung bì [3]. Kết hợp với sự suy giảm protein filaggrin do tia UV nói chung gây ra, làn da mất dần khả năng liên kết giữ nước, dẫn đến tình trạng khô mạn tính, da chùng nhão, mất tính đàn hồi và hình thành các nếp nhăn sâu vĩnh viễn [7][3][1].

Bằng chứng thực nghiệm từ các nghiên cứu khoa học

Để chứng minh tác động hủy hoại của tia UVA lên mô da người ở mức liều tương thích với đời sống thực tế, một nghiên cứu công bố năm 2021 đã phát triển mô hình mảnh ghép da người ngoại biến (ex vivo) lấy từ các ca phẫu thuật tạo hình tai ở người hiến tặng khỏe mạnh [5]. Mẫu da được đặt trong đĩa nuôi cấy và chiếu xạ UVA ở liều 16 J/cm2 theo quy trình 2 hoặc 4 lần tiếp xúc, tương đương với mức độ phơi nhiễm ánh nắng mùa hè tại Brazil [5]. Kết quả phân tích mô học xác nhận mức phơi nhiễm UVA này gây gia tăng rõ rệt các tế bào viêm, đẩy mạnh tổn thương oxy hóa, kích thích biểu hiện mạnh mẽ của các enzyme MMP phá hủy collagen và sợi chun, đồng thời làm suy giảm nghiêm trọng lượng elastin nội sinh [5].

Trong một thử nghiệm động vật vào năm 2014, các nhà khoa học đã tiến hành đánh giá chi tiết sự biến đổi cấu trúc hàng rào và khả năng thẩm thấu qua da của chuột không lông trẻ và già khi chiếu tia UVA (liều 10 J/cm2) hoặc UVB (liều 175 mJ/cm2) [8]. Kết quả ghi nhận bức xạ UVA làm thoái hóa các mối liên kết vòng bịt (tight junctions) ở tầng biểu bì, kích hoạt biểu hiện của enzyme gây viêm COX-2 và tín hiệu đứt gãy DNA nhân tế bào [8]. Sự suy yếu liên kết cấu trúc do tia UVA gây ra khiến độ thẩm thấu qua da của hoạt chất thử nghiệm hydroquinone tăng vọt gấp 5 lần so với mức ban đầu, trong khi tia UVB hầu như không làm biến đổi thông số này [8].

Cũng trong nghiên cứu trên, tia UVB thể hiện rõ cơ chế tổn thương biểu bì bề mặt khi làm tăng tốc độ thoát hơi nước qua da (TEWL) từ mức 13 g/m2/h lên đến 24 g/m2/h, kích thích hiện tượng tăng sinh dày sừng và viêm nhưng không làm tổn thương các mối liên kết vòng bịt biểu bì sâu như UVA [8]. Thử nghiệm còn ghi nhận sự tiếp xúc với tia UVA làm tăng khả năng xâm nhập qua nang lông lên từ 2 đến 3 lần đối với các phân tử thử nghiệm [8]. Những dữ liệu thực nghiệm này củng cố kết luận rằng UVA phá vỡ tính toàn vẹn cấu trúc tế bào từ lớp liên kết nông đến lớp đệm sâu, vượt trội hơn tác động của UVB [8].

Dù vậy, các nghiên cứu này cũng có những giới hạn nhất định. Nhiều mô hình thử nghiệm trong ống nghiệm hoặc trên mô ghép da ngoại biến trước đây thường dùng liều tia cực tím quá cao, khó phản ánh chính xác lối sống tiếp xúc nắng ngắt quãng hằng ngày của con người [5]. Ngoài ra, phản ứng quang sinh học trên da chuột không lông dù tương đồng về mặt hấp thu nhưng không thể phản ánh hoàn toàn cơ chế bảo vệ và mật độ sắc tố tự nhiên trên làn da người trưởng thành [8].

Những hiểu lầm tai hại trong việc phòng chống tia UV

Một sai lầm rất phổ biến là tin rằng khi ở trong nhà, ngồi cạnh cửa sổ kính hoặc khi lái xe ô tô thì làn da đã an toàn tuyệt đối trước ánh nắng. Trên thực tế, thủy tinh thông thường có thể ngăn chặn hiệu quả phần lớn tia UVB giúp bạn không bị cháy nắng, nhưng tia UVA với bước sóng dài hơn lại có thể dễ dàng xuyên qua các lớp kính cửa sổ thông thường để tiếp tục tấn công collagen dưới da [2][7].

Hiểu lầm thứ hai là chỉ cần dùng kem chống nắng vào mùa hè hoặc khi trời hửng nắng chói chang. Cường độ bức xạ UVB biến thiên mạnh mẽ theo vĩ độ địa lý, các mùa trong năm và khung giờ trong ngày, thường đạt đỉnh từ 10 giờ sáng đến 4 giờ chiều [6]. Tuy nhiên, tia UVA lại duy trì cường độ ổn định tương đối trong suốt cả ngày và xuyên qua được cả những tầng mây u ám của mùa đông [6][3]. Do đó, làn da vẫn liên tục gánh chịu stress oxy hóa và thoái hóa mô đệm dù mắt bạn không nhìn thấy ánh nắng mặt trời rực rỡ [2][3].

Nhiều người cũng lầm tưởng rằng chỉ số chống nắng SPF cao là đủ để bảo vệ toàn diện làn da. Chỉ số SPF (Sun Protection Factor) trên bao bì thực chất chỉ đo lường khả năng ngăn ngừa tia UVB nhằm phòng chống hiện tượng ban đỏ và cháy nắng [7]. Nếu một sản phẩm không có màng lọc phổ rộng bảo vệ chống lại UVA, bạn có thể không bị rát da nhưng hệ thống collagen nâng đỡ bên dưới vẫn đang bị phá hủy âm thầm [7][3].

Ai nên thận trọng trước tác hại của tia UVA và UVB?

Tia cực tím có thể gây hại cho mọi loại da, nhưng những nhóm người sau đây cần nâng cao mức độ cảnh giác và có chế độ bảo vệ nghiêm ngặt hơn:

  • Người có làn da nhạy cảm, người mang gene nhạy cảm quang hóa, hoặc người có tiền sử gia đình mắc các bệnh lý ung thư biểu mô da [5][2].
  • Nhân viên văn phòng thường xuyên ngồi làm việc sát vách kính lớn hoặc tài xế lái xe đường dài tiếp xúc với lượng tia UVA xuyên qua cửa sổ liên tục trong nhiều giờ [2][7].
  • Người đang trong quá trình điều trị phục hồi da, sử dụng các liệu trình tái tạo bề mặt hoặc dùng các sản phẩm hoạt chất làm mỏng lớp sừng bảo vệ [8].
  • Người mắc các bệnh lý da mạn tính có tình trạng suy yếu hàng rào biểu bì, bởi sự phá vỡ cấu trúc tight junction do tia UV sẽ khiến da dễ bị kích ứng và mất nước trầm trọng hơn [3][8].

Người có các bệnh lý nền về da liễu hoặc đang dùng các thuốc làm tăng nhạy cảm ánh sáng cần tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa để xây dựng phác đồ bảo vệ da cá nhân hóa an toàn, không tự ý áp dụng các biện pháp truyền miệng chưa được kiểm chứng.

Thiết lập lá chắn bảo vệ toàn diện cho làn da

Nhiều nghiên cứu dịch tễ học và lâm sàng đã khẳng định bằng chứng vững chắc về tính an toàn và hiệu quả của các sản phẩm kem chống nắng bôi ngoài da trong việc ngăn ngừa cả hiện tượng cháy nắng, lão hóa quang hóa và nguy cơ ung thư da [7]. Để bảo vệ cả biểu bì lẫn cấu trúc collagen tầng sâu, việc lựa chọn và sử dụng sản phẩm chống nắng cần tuân thủ các nguyên tắc khoa học:

Đầu tiên, luôn ưu tiên kem chống nắng có dán nhãn quang phổ rộng (Broad Spectrum), chứa các màng lọc ngăn chặn được cả tia UVB lẫn dải tia UVA bước sóng dài [7]. Các thành phần màng lọc chống nắng có tính ưa dầu cao như avobenzone hoặc màng lọc khoáng chất vô cơ kẽm oxit (ZnO) đã được chứng minh duy trì tính ổn định trên da đã lão hóa do ánh sáng mà không làm gia tăng sự hấp thu thuốc không mong muốn qua biểu bì [8].

Thời điểm thoa kem chống nắng thích hợp nhất là từ 15 đến 30 phút trước khi bước ra ngoài môi trường để màng lọc kịp dàn trải cố định trên bề mặt da. Cần thoa đủ lượng tiêu chuẩn để đạt độ che phủ đồng đều và thực hiện thoa dặm lại sau mỗi 2 đến 3 giờ hoạt động liên tục ngoài trời, hoặc sớm hơn nếu cơ thể đổ nhiều mồ hôi.

Song song với việc dùng kem bôi, biện pháp cơ học đóng vai trò nền tảng. Bạn nên chủ động hạn chế ra ngoài vào những thời điểm bức xạ mặt trời đạt đỉnh trong ngày [6]. Kết hợp che chắn bằng mũ rộng vành, kính râm ngăn tia cực tím và trang phục dệt dày dặn sẽ tạo nên một hàng rào vật lý hữu hiệu, giảm thiểu tối đa lượng photon xuyên qua da [1].

Ánh sáng mặt trời với liều lượng vừa phải mang lại nhiều lợi ích thiết yếu như kích hoạt chuyển hóa tiền chất 7-dehydrocholesterol (7-DHC) tại biểu bì để tổng hợp vitamin D3, điều hòa nhịp sinh học và hệ miễn dịch [3][1]. Tuy nhiên, trước mối nguy hại thầm lặng từ tia UVA gây đứt gãy collagen tầng sâu cùng tác động bỏng rát, biến đổi gene của UVB, việc trang bị thói quen chống nắng phổ rộng mỗi ngày chính là chìa khóa duy nhất giúp bạn giữ gìn làn da khỏe mạnh, săn chắc và làm chậm tối đa quá trình già hóa của cơ thể [7][3].