2025-12-30 · 阅读约 4 分钟

UVA、UVB 与 UVC 波长:不同类型紫外线对人体的影响

按波长划分的三个紫外波段——哪些能到达地面,哪个直接损伤 DNA,哪个让皮肤老化,以及为什么 UVC 只在人工光源附近才需要关注。

防晒 · 皮肤科学

Close-up of a bare shoulder and upper back lit by warm sunlight against a grey wall

皮肤是人体最大、也最暴露在外的器官,因此它是紫外线损伤的首要发生部位。无论您是在海滩上消磨时间,还是长时间在户外工作,都值得知道紫外波谱中的哪一部分做了什么——因为这三个波段的行为差异很大。

紫外线是电磁波谱中紧邻可见光紫端之外的区域,按惯例按波长分为三个波段。以下逐一说明。

UVA 射线

UV-A 大致覆盖 320–400 nm,约占到达地球表面的紫外线的 95%。(值得说准确:那是紫外线的 95%,不是全部太阳辐射的 95%——紫外线只占从太阳抵达的总能量中的一小部分。)它的光子携带的能量低于 UV-B,但更长的波长意味着它穿透得更深,可进入真皮。在那里,它的破坏主要是间接发生的:产生活性氧,降解胶原蛋白和弹性蛋白,并以间接方式损伤 DNA。

其后果是光老化——皱纹、松弛、质地粗糙和色素斑驳——外加对皮肤癌风险的一部分贡献。臭氧对 UV-A 的吸收并不明显,它的强度随季节和一天中的时间变化远小于 UV-B,而且它能轻易穿过云层和普通窗玻璃。它也是即时性色素黑化的原因,即数小时内出现的那种晒黑。

UVB 射线

UV-B 大致覆盖 290–320 nm。其中大部分在到达地面之前就被平流层臭氧吸收,这也是臭氧层损耗确实是一项公共卫生问题的原因。透过来的那部分,每个光子携带的能量明显高于 UV-A,并在表皮中被吸收,在那里通过在相邻碱基之间形成环丁烷嘧啶二聚体直接损伤 DNA。

这一直接机制使 UV-B 成为晒伤以及常见角质形成细胞癌——基底细胞癌和鳞状细胞癌——的主要驱动因素。它也是 SPF 所依据的测量波段,以及在皮肤中生成维生素 D 的波段。与 UV-A 不同,它会被云层、一天中的时间、纬度和窗玻璃强烈衰减——UV-B 的剂量比 UV-A 的剂量波动大得多。

UVC 射线

UV-C 是波长最短的波段,大致为 100–290 nm,也是三者中能量最高、对生物损伤最大的。让人安心的一点是它完全到不了地面:大气中的臭氧和分子氧会把它完全吸收。太阳来源的 UV-C 不是护肤需要考虑的问题。

人工光源则是另一回事。杀菌用的 UV-C 灯、电焊弧光和汞蒸气灯都会发出 UV-C,无屏蔽的暴露会在几分钟内造成疼痛的光性角膜炎——即电光性眼炎——以及皮肤灼伤。UV-C 杀菌装置在 2020 年之后普及了许多,因此适当的屏蔽和联锁装置比过去更重要。

如何防护有害的紫外线暴露

由于 UV-A 和 UV-B 通过不同的途径损伤皮肤,只覆盖其中之一的产品会留下真实的缺口。请使用 SPF 30 或更高的广谱防晒产品——广谱是证明覆盖 UV-A 而不只是 UV-B 的那项宣称——并大约每两小时补涂一次。

配方师这一侧的工作,是选择组合吸光度在 290–400 nm 范围内保持平坦、并且在照射下保持稳定的滤光剂。Sunbest-BMT 和 Sunbest-HEB 这类光稳定的三嗪类滤光剂,与 Sunbest-ZnO 这类矿物滤光剂配合使用,正是出于这个原因。关于这些波段在实际中如何被覆盖,请参见 UV-A 与 UV-B 滤光剂。

常见问题

哪个紫外波段会造成皱纹?

主要是 UV-A。它穿透到真皮,产生活性氧,降解胶原蛋白和弹性蛋白。UV-B 也有贡献,但它在更浅的层次被吸收,其标志性的损伤是晒伤和直接的 DNA 损伤。

来自太阳的 UV-C 会到达地面吗?

不会。大气中的臭氧和分子氧会完全吸收 UV-C。人类唯一的暴露来自人工光源——杀菌灯、电焊弧光、汞蒸气灯——在那里它可以在几分钟内造成光性角膜炎和灼伤。

为什么隔着车窗玻璃我还是会晒黑?

因为普通玻璃能透过 UV-A 波段的大部分,却挡住大部分 UV-B。这已足以引起即时性色素黑化,并在数年之后造成朝向车窗一侧不对称的光老化。

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