Màng lọc chống tia UV có thực sự hiệu quả?

Bởi Nguyễn Phúc Hạnh  thuộc chuyên mục

Khi làn da tiếp xúc với ánh sáng mặt trời quá gay gắt, khi đó cơ chế tự bảo vệ của cơ thể sẽ không còn đủ khả năng chống cự. Kem chống nắng lúc này sẽ là sản phẩm không thể thiếu giúp bảo vệ làn da hiệu quả trước tác hại của tia UV. Vậy cơ chế của các màng lọc tia UV trong kem chống nắng sẽ hoạt động ra sao và hiệu quả thực sự của chúng như thế nào?

Trước hết, chúng ta biết rằng thành phần đầu tiên có thể giúp bảo vệ các sinh vật đầu tiên trên trái đất trước tác hại từ tia UV của ánh sáng mặt trời là axit nucleic (DNA). Bên cạnh sắc tố melanin có trong làn da, lông và tóc thì chúng là lớp bảo vệ tự nhiên quan trọng giúp chống lại bức xạ tia UV. Kem chống nắng có thể giúp tăng cường lớp bảo vệ này.

Về tổng năng lượng, thì tia UV từ ánh sáng mặt trời chỉ chiếm xấp xỉ khoảng 5%. Nhưng phân loại về năng lượng, nó lại là loại năng lượng mạnh mẽ nhất, có thể phá hủy cấu trúc hóa học của các chất hữu cơ, khiến chúng bị phân hủy và hình thành nên gốc tự do. Và gốc tự do là nguyên nhân chính tạo nên lão hóa da. Phụ thuộc vào di truyền và loại da mà mỗi người sẽ có cơ chế tự bảo vệ làn da khác nhau trước tác động của ánh sáng mặt trời. Nói cách khác, đây cũng là khoảng thời gian mà làn da sẽ không bị ửng đỏ, cháy nắng khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Có thể ước lượng khoảng thời gian tự bảo vệ của da hoặc tính toán khoảng thời gian này bằng cách sử dụng nguồn sáng nhân tạo.

Các tiêu chuẩn quốc tế

Thật ra cơ chế tự bảo vệ của làn da chỉ có tác dụng chống lại bức xạ của tia UVB. Nhưng bên cạnh đó, các loại tia UV khác từ ánh sáng mặt trời với bước sóng mạnh mẽ hơn vẫn đang âm thầm tấn công làn da với nhiều tác hại khủng khiếp hơn.

  • Tia UVA (320-400nm): chiếm 90% tổng lượng tia UV. Tia UV có khả năng xuyên qua tầng trung bì, sinh ra gốc tự do và phá hủy hệ thống collagen dưới da gây nên lão hóa. Tia UVA chỉ có thể có gây ra một ít ửng đỏ cho da nhưng nguy cơ gây hư hỏng DNA và hình thành nên ung thư là rất cao.
  • Tia UVB (280-320nm): chiếm 10% tổng lượng tia UV, chúng chỉ có thể tấn công đến tầng thượng bì của da và chủ yếu gây cháy nắng, ửng đỏ da, cũng góp phần gây ung thư da. Mặt khác, tia UVB còn là nguyên nhân chính gây tăng sinh sắc tố melanin, cũng chính là cơ chế tự bảo vệ làn da trước sự tấn công của ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên, bức xạ tia UVB với liều lượng thấp còn có tác dụng giúp tăng cường sức khỏe vì có thể kích thích tổng hợp vitamin D3 (cholecalciferol).
  • Tia UVC (100- 280nm): Tia UVC được hấp thụ bởi tầng ozone trong bầu khí quyển.

Trên thực tế, kem chống nắng phải có khả năng bảo vệ làn da trước cả hai loại tia UVA và UVB. Theo tiêu chuẩn hiện tại của EU, kem chống nắng phải có khả năng bảo vệ làn da trước tia UVA tối thiểu là một phần ba khả năng bảo vệ trước tia UVB. Điều này cũng có nghĩa là khả năng bảo vệ tia UVA và tia UVB sẽ đồng thời gia tăng theo tỷ lệ thuận. Ngược lại, tiêu chuẩn của Úc vẫn được ưa chuộng hơn vì tiêu chuẩn này cho phép lượng tia UVA có thể xâm nhập tối đa là 10% trong điều kiện phòng thí nghiệm. Nếu thỏa điều kiện, bao bì của sản phẩm có thể được công bố và thể hiện khả năng chống tia UVA.

các chỉ số tia chống nắng

Do đó, theo tiêu chuẩn của Úc thì chỉ số chống nắng sẽ không phụ thuộc vào khả năng chống tia UVB được thể hiện trên bao bì mà phụ thuộc vào khả năng xâm nhập của tia UVA. Khả năng bảo vệ của màng lọc trước tia UVA sẽ được đo lường bằng phương pháp the vivo PPD (Sử dụng tia UVA để làm xuất hiện các vết cháy nắng, vết sẫm màu trên da) hoặc phương pháp đo trong ống nghiệm do COLIPA – hiệp hội mỹ phẩm Châu Âu phát minh. Những sản phẩm thỏa được tiêu chuẩn từ EU sẽ được thể hiện ký hiệu UVA với vòng tròn trên bao bì:

ký hiệu uva thể hiện khả nắng tia uva của kem chống nắng
Ký hiệu thể hiện khả năng chống tia UVA của kem chống nắng

 

Màng lọc tia UV hoạt động như thế nào

Màng lọc bảo vệ da hoạt động theo nhiều cách khác nhau. Màng lọc khoáng chất sẽ phân tán và phản chiếu ánh sáng. Đặc tính này cũng được kết hợp trong các sản phẩm trang điểm dù khả năng chống nắng không cao. Màng lọc khoáng chất từ thành phần kẽm oxit và titanium oxit sẽ lưu lại trên bề mặt da, tạo bệt trắng, chúng thích hợp cho trẻ nhỏ và người có làn da nhạy cảm. Những năm trở lại đây, màng lọc khoáng chất dưới dạng phân tử nano cũng được đón nhận nồng nhiệt bởi có khả năng hấp thụ tia UV và phân tán chúng thành nhiệt, tương tự như màng lọc hóa học. Trong khi các loại màng lọc khoáng chất không thể xâm nhập vào da, thì các loại màng lọc hóa học có khả năng đi sâu vào da đáng kể do cấu trúc tương ứng của chúng. Đó cũng là lý do các loại màng lọc hóa học đễ dàng gây kích ứng, không được khuyên dùng cho trẻ nhỏ như màng lọc khoáng chất.

Một điều thú vị là hiệu quả của các màng lọc cũng rất khác nhau. Theo lý thuyết, một phân tử màng lọc có thể hấp thụ năng lượng từ tia UV ở dạng photons, sau đó chuyển sang trạng thái kích thích. Trạng thái kích thích này chỉ nên tồn tại trong thời gian cực ngắn vì khả năng cao chúng sẽ sinh ra gốc tự do thay vì chuyển thành nhiệt. Trong khi đó, các loại màng lọc có nguồn gốc thiên nhiên và Axit Nucleic từ DNA sẽ chuyển đổi bức xạ thành nhiệt với hiệu suất lượng tử lên đến 100%, hiệu quả và an toàn hơn nhiều so với các loại màng lọc hóa học. Điển hình, hiệu suất lượng tử của hoạt chất octyl methoxy cinnamate (4-Methoxy cinnamic acid 2-ethylhexyl ester) vẫn ở khoảng 80%, trong khi những chất khác lên tới 50%. Trường hợp tồi tệ nhất, nếu các gốc tự do được sinh ra từ các phân tử màng lọc, chúng ta có thể vô hiệu hóa chúng bằng các chất chống oxy hóa đi kèm. Ví dụ: Protein và các amino axit tích hợp thêm trong thành phần kem chống nắng chứa màng lọc khoáng chất có thể sẽ hiệu quả trong việc trung hòa các gốc tự do sinh ra.

Khả năng chống nắng cũng có giới hạn

Chỉ số SPF sẽ tăng theo cùng với nồng độ của các bộ lọc tia UVB trong kem chống nắng. Chỉ số SPF cho biết khả năng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời tối đa trước khi xuất hiện cháy nắng, sạm da. Cách tính thời gian làn da được bảo vệ với SPF tương ứng:

Khoảng thời gian tự bảo vệ của da * chỉ số SPF

=

Thời gian làn da được bảo vệ tối đa với SPF trước ánh sáng mặt trời

Sự chính xác về định nghĩa SPF cũng là một vấn đề lớn với việc phát triển kem chống nắng.

Tổng lượng bức xạ trên làn da cùng thời gian thử nghiệm chỉ số SPF với mỗi cá nhân là khác nhau, vì họ là những người tình nguyện viên riêng biệt. Điều này đã kết luận rằng việc phát triển kem chống nắng sẽ tốn chi phí rất cao để có thể đo đạt, thử nghiệm vì nồng độ của các bộ lọc chống nắng cần thiết cho một chỉ số SPF xác định không thể nào tính toán trước một cách chính xác. 

Sản phẩm chống nắng chỉ số SPF 30 có khả năng bảo vệ gấp đôi so với sản phẩm SPF 15. Với chỉ số SPF 15, màng lọc có thể hạn chế sự bức xạ của tia UVB đến 93.3%, và tăng 3.4 lên đến 96.7% đối với sản phẩm có SPF 30. Tỷ lệ phần trăm được công bố dựa trên lượng bức xạ còn lại sau khi thoa kem nhưng không dựa trên lượng bức xạ đã hấp thụ hoặc khả năng chuyển hóa thành nhiệt. Điều này có thể khẳng định rõ ràng chỉ số chống nắng cao đạt được là do hàm lượng các chất hóa học cao, không đảm bảo chúng có cân đối hay không trong công thức sản phẩm. Thế nên, có thể nói không có sự bảo vệ 100% và đó cũng là lý do vì sao khái niệm “chống nắng” đã bị nhiều nhà chức trách EU bác bỏ. Thực tế càng không thể nhận diện được chỉ số SPF cao trong các bộ lọc khoáng chất và loại mỹ phẩm có nguồn gốc tự nhiên. Che chắn đầy đủ là biện pháp hiệu quả và lâu dài để chống nắng. EU đã phân loại các loại màng lọc chống nắng như sau:

cách chỉ số spf trong kem chống nắng

Tuy nhiên khoảng thời gian làn da được bảo vệ được đề cập ở trên là hoàn toàn không nhất quán. Nó còn phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết, các mùa trong năm và vị trí địa lý cũng như độ cao so với mực nước biển. Do đó, khả năng xuất hiện cháy nắng, sạm da thường vào buổi trưa, mùa hè, gần xích đạo và vị trí trên núi cao. Cũng có thể nói thêm rằng một số các yếu tố địa phương khác như không khí trong lành (không khí ô nhiễm có thể hấp thu tia UV), sự phản chiếu ở khu vực gần bờ biển (nước và cát) và trên núi cao (tuyết có thể phản chiếu đến 85% tia tử ngoại). Ngoài ra, ánh sáng khuếch tán (trời có mây nhẹ, sương mù nhẹ) có thể nguy hiểm vì chúng có thể phân tán sự bức xạ từ mọi phía.

Những hướng dẫn về chỉ số UV (UVI) được công bố qua internet bởi cục an toàn bức xạ (Bundesamt für Strahlenschutz), Đức, đã chỉ ra rằng nó phụ thuộc vào các mùa tương ứng và các mức bức xạ khác nhau trên toàn thế giới. UVI được đo đạt và tính toán bằng một công thức phức tạp. Ở Đức, nhiệt độ sẽ là O độ vào mùa Đông, mùa hè tối đa là 8 độ, 13 độ vào buổi trưa ở vị trí xích đạo – vị trí cao nhất của mặt trời.

Có một quy tắc chung cho rằng chỉ số SPF nên cao tối thiểu bằng gấp đôi chỉ số UVI. Và đối với trẻ nhỏ, chỉ số này phải cao gấp 4 lần chỉ số UVI. Nhưng trên thực tế, chỉ số trên cũng được coi là vô nghĩa vì trẻ em không nên tiếp xúc trực tiếp với bức xạ từ tia UV. Cụ thể, đối với loại da của người Celtic thì thời gian của cơ chế tự bảo vệ là từ 5 đến 10 phút. Còn thời gian tự bảo vệ với loại da vùng Địa Trung Hải là khoảng 30 đến 40 phút. Tất nhiên, khi cơ chế tự bảo vệ làn da kéo dài cũng có nghĩa là hàm lượng sắc tố melanin trong cơ thể lúc này càng tăng. Quy tắc cũ vẫn luôn đúng, chúng ta nên bắt đầu tiếp xúc với ánh sáng mặt trời với thời lượng ngắn trước, sau đó tăng dần thời lượng.

Liều lượng sử dụng và những tác dụng khác

Để đạt được chỉ số chống nắng tương ứng, điều cần làm là phải thoa đủ hàm lượng kem chống nắng cho da. Theo COLIPA khuyến nghị, bạn cần thoa đủ 2mg/cm2 diện tích da. Nói cách khác, để bảo vệ cơ thể được toàn diện, trung bình một người trưởng thành cần đến khoảng 6 muỗng canh kem chống nắng, tương đương với khoảng 36g kem chống nắng.

Khả năng chống nước của kem chống nắng vẫn còn chưa được xác định. Tuy nhiên, chắc chắn vẫn có một vài khuyến nghị được đưa ra, những khuyến nghị nếu áp dụng cũng cần phải được cân nhắc kỹ. Nên tìm hiểu thêm trên trang INCI và xem xét về khả năng xâm nhập của sản phẩm. Những sản phẩm này có công thức kỵ nước bao gồm các lipid, nhũ tương và sự kết hợp với các lipogel. Điều quan trọng là cần thoa lại sản phẩm nếu tham gia các hoạt động thể thao hoặc các hoạt động kéo dài dưới nước.

Liên quan đến công thức trong kem chống nắng, sự ổn định của các hoạt chất hóa học trong màng lọc đối với các loại tia bức xạ là một vấn đề quan trọng. Trong điều kiện này, sự kết hợp với các chất phụ gia như chất nhũ hóa, chất bảo quan và nước hoa cũng điều nên được lưu ý bởi những chất phụ gia này có thể gây ra sự bất ổn trong công thức hoặc các tác dụng phụ không mong muốn cho làn da do sự hình thành peroxit hoặc nhạy cảm với ánh sáng.

Cũng đã có những thử nghiệm trên động vật về các tác dụng phụ dưới dạng tác dụng toàn thân như estrogen gây ra bởi các este axit cinamic, tuy nhiên trên thực tế, những tác dụng phụ này vẫn không thể chứng minh. Các chất hấp thụ bức xạ tia UVA trong một số màng lọc chống nắng bị cấm vì thực tế các loại chất này sẽ chuyển hóa axit urocanic tự nhiên trong cơ thể thành axit cis-urocanic gây ức chế miễn dịch. Axit urocanic được tìm thấy trong các hạt mồ hôi.

Các biện pháp phòng ngừa

Mặc dù các sản phẩm kem chống nắng có thể bảo vệ làn da trước sự hủy hoại của tia UV và ngăn ngừa ung thư, lão hóa cho làn da, nhưng chúng không thể ngăn chặn được bức xạ của tia hồng ngoại. Ánh sáng hồng ngoại cũng đồng nghĩa với bức xạ nhiệt cao, làm da trở nên căng và cháy nắng, dẫn đến các protein bên trong làn da sẽ bị biến đổi và bị hủy hoại. Điều này cũng sẽ dẫn đến lão hóa da mà không cần sự tác động của tia UV. Hiện nay, EU đã quy định các sản phẩm chống nắng được ghi trên các nhãn dán như sau: “Vì bức xạ nhiệt của mặt trời khá cao có thể gây căng rát và cháy nắng da, không nên tiếp xúc quá lâu với ánh sáng mặt trời kể cả khi bạn đã thoa kem chống nắng. Tiếp xúc với ánh sáng mặt trời có nguy cơ gây hại cho sức khỏe rất cao, hãy đảm bảo an toàn cho trẻ nhỏ trước tác động của ánh sáng mặt trời trực tiếp. 

Những thành phần hiệu quả đi kèm

Bên cạnh những bộ lọc truyền thống, cũng có những giải pháp thú vị hơn được thêm vào các sản phẩm kem chống nắng với mục đích tập trung vào các tác hại khác từ ánh sáng mặt trời. Những thành phần được thêm vào sẽ giúp ức chế sự suy giảm hoặc góp phần kích thích tăng sinh, tái tạo collagen và elastin. Ví dụ: những thành phần tác dụng ức chế enzyme metalloproteinases gây phân hủy collagen. Các dẫn xuất khác của vitamin C trong Liposomal có thể hỗ trợ tái tạo collagen và trung hòa hữu hiệu các gốc tự do. Các sản phẩm có chứa polysaccharide CM-glucan có thể giúp bảo vệ DNA và làm chậm hình thành cháy nắng, sạm da. Về các loại màng lọc khoáng chất, có thể nói rằng titanium dioxit không màu, không mùi có khả năng dung nạp tốt hơn. Nếu công thức chứa một loạt các thành phần khác nhau thì những hạt nano titanium dioxit có thể sẽ vô hại.

Theo tạp chí Dermaviduals 

Bài viết liên quan

cách làm mặt nạ từ dầu oliu

Chia sẻ cách làm mặt nạ dầu oliu dưỡng da an toàn hiệu quả Cẩm nang làm đẹp

Dầu oliu ngày càng trở thành một nguyên liệu làm đẹp quen…

Cách làm dầu gội từ nguyên liệu thiên nhiên hiệu quả, tiết kiệm chi phí Cẩm nang làm đẹp

Dầu gội từ nguyên liệu thiên nhiên tuy chưa phổ biến với…

trị thâm quầng mắt bằng dầu oliu

Dưỡng mắt bằng dầu oliu – loại bỏ thâm quầng và vết nhăn quanh mắt Chăm sóc & làm đẹp da

Dầu oliu từ lâu đã được xem là thần dược cho các…

Call Now Button