Erythembildung (Sonnenbrand)
Eine Überdosierung von UV-Strahlung, z.B. in der Urlaubssonne, führt zu einer Zellschädigung, die durch eine Rötung der Haut einige Stunden nach der Bestrahlung sichtbar wird. Durch die Zellschädigung kommt es im geschädigten Gewebe zu einer Ausschüttung von entzündlichen und gefäßerweiternden Stoffen wie Histaminen und Serotonin, durch die sich in der Konsequenz die Blutgefäße innerhalb dieser Region erweitern, damit mehr Blut einströmen kann und damit ein höherer Antransport von Helfersubstanzen und ein rascher Abtransport des geschädigten Materials erfolgen kann. Diese Mehrdurchblutung lässt sich optisch an der Rötung der Hautoberfläche erkennen und taktil durch die erhöhte Temperatur dieser Regionen. Neben der Hautrötung und der Erwärmung der Haut durch den verstärkten Blutstrom können auch Hautschwellungen, Blasenbildung, Juckreiz und (Berührungs)-schmerzen als zusätzliche Symptome auftreten. Im Regelfall ist die stärkste Ausprägung des Erythems nach ca. 6 bis 24 Stunden erreicht, während die Heilung meist mehrere Tage dauert. Grundsätzlich gilt, dass bei einem Sonnenbrand keine weitere UV-Exposition durch natürliche Sonne oder künstlich erzeugte Strahlung mehr erfolgen darf, da durch die Zellschädigung die Reparaturmechanismen der Zellen nicht oder nicht mehr ausreichend arbeiten und so chronische Schäden hervorgerufen werden können, wie z.B. Hautkrebs.
In Abhängigkeit von der vorausgegangenen UV-Dosis und der Zusammensetzung dieser UV-Strahlung (Anteile von UV-A und UV-B) kann der Schweregrad des Sonnenbrandes von einer leichten Hautirritation bis hin zu schweren Verbrennungen variieren. Insbesondere bei schwereren Verbrennungen ist eine medizinische Versorgung durch Konsultation eines Arztes zu empfehlen.
Bei der Verbrennung der Haut unterscheidet man drei Stufen (Verbrennung 1, 2 und 3 Grades). Das Unterscheidungskriterium ist dabei die Tiefe der Schädigung. Wird „nur“ die Epidermis geschädigt, spricht man von Verbrennungen 1. Grades. Wird auch die Dermis geschädigt, bezeichnet man die Verbrennung als Verbrennung 2. Grades, und geht die Verbrennung bis in tiefere Hautschichten (Unterhaut), so spricht man von Verbrennungen 3. Grades.
Die größte Erythemwirksamkeit entfaltet UV-B Strahlung mit einer Wellenlänge von 297 nm. Die Erythemwirksamkeit von UV-A Strahlung ist um etwa vier Größenordnungen geringer und tritt nur nach sehr hohen Dosen auf.
Um einen Sonnenbrand zu bekommen, muss die sog. Erythemschwellendosis gerade überschritten werden. Die Erythemschwellendosis (=Sonnenbrandschwellendosis) als Maß für die Erythemempfindlichkeit definiert die Dosis der UV-Strahlung, die 24 Stunden nach Exposition in Bezug auf die nicht bestrahlte Haut eine sich gerade abhebende Rötung hervorruft. Wird der Organismus einer UV-Strahlung ausgesetzt (Urlaub oder Solarium), so adaptiert die Haut mit den Eigenschutzmechanismen an die Strahlung und die Erythemempfindlichkeit nimmt ab.
Die Erythemempfindlichkeit der menschlichen Haut ist entsprechend keine feste Größe und nicht nur an unterschiedlichen Körperregionen unterschiedlich, sondern verändert sich auch an den einzelnen Körperregionen in Abhängigkeit von der Jahreszeit, der bisher erhaltenen Strahlungsmenge (entwöhnte, nicht vorbestrahlte oder strahlungsgewöhnte Haut), Alter, Gesundheitszustand und individuellem Hauttyp. Um trotz dieser zahlreichen Variablen eine ausreichend genaue Aussage zur Erythemempfindlichkeit treffen zu können, ist für die Hauttypen I bis IV die Einschätzung des Hauttyps durch einen vorgegebenen Kriterienkatalog nötig. Ist, aus welchem Grund auch immer – eine exakte Bestimmung der UV-Empfindlichkeit erforderlich, so muss eine kurze Testbestrahlung durchgeführt werden.