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Was passiert bei einem Sonnenbrand?

Stand: 07.07.2016

Mann, bei dem sich am Rücken nach einem Sonnenbrand die Haut ablöst | Bild: colourbox.com; Montage: BR

In der Schule lernen wir die kompliziertesten Formeln, aber wer erklärt uns die kleinen, alltäglichen Dinge? Warum ist die Banane krumm? Wieso ist Wasser nass? - Oft genug fällt selbst Wissenschaftlern die Antwort schwer. Wir haben ein paar der kniffligsten Fragen und überraschendsten Antworten zusammen gestellt. Auch für die Rätsel des Alltags gilt: Wer nicht fragt, bleibt dumm ...

Wie wirkt eigentlich Sonnencreme?

Sommer, Sonne, Sonnencreme

Wenn die Sonne vom Himmel lacht, kann uns das Lachen schnell vergehen: Dann, wenn sie unsere Haut verbrennt. Das kann schon nach wenigen Minuten passieren, äußerst schmerzhaft und richtig gefährlich sein. Mit Sonnencreme sind wir besser fürs Sonnenbad gewappnet. Wie schafft sie das?

Sonnenstrahlen

Bei einem Sonnenbad dringen UV-A- und UV-B-Strahlen in unsere Haut ein. Die kurzwelligere UV-B-Strahlung durchdringt die oberste Hautschicht, kann uns einen Sonnenbrand bescheren und das Hautkrebsrisiko erhöhen. Die langwelligen UV-A-Strahlen erreichen tiefere Hautschichten, können die Haut vorzeitig altern lassen und ebenfalls zu Hautkrebs führen.

Der Eigenschutz der Haut

Unsere Haut kann sich bis zu einem bestimmten Grad selbst vor UV-Strahlung schützen. In den Pigmentzellen unter der Hornhaut wird Melanin gebildet. Der Hautfarbstoff wird an die Hautoberfläche transportiert, tönt unsere Haut braun und schützt die darunter liegenden Hautschichten. Ist unsere Haut der Sonne länger ausgesetzt, verdickt die oberste Hautschicht, die Hornschicht, und die sogenannte Lichtschwiele entsteht. Die Hautverdickung reflektiert, filtert und streut dann das Sonnenlicht.

Die Zeit, die man in der Sonne verbringen kann, ohne rot zu werden, wird Eigenschutzzeit genannt. Sie fällt jedoch bei jedem Einzelnen, je nach Hauttyp, anders aus und kann auch nur wenige Minuten betragen.

Lichtschutzfilter

Weil wir uns nur zu gerne draußen aufhalten, im Freien sporteln und unseren Urlaub am Strand verbringen, reichen diese natürlichen Vorgänge in unserer Haut nicht aus, um uns gegen die Sonne zu wappnen. Wir führen ihr künstlichen Schutz zu: Sonnenschutzmittel versorgen uns mit Lichtschutzfiltern, sogenannten UV-Filtern, die weniger UV-Strahlung in die Haut eindringen lassen. Das geschieht auf zwei Wegen: chemisch oder physikalisch.

Chemische und physikalische Filter

Bei einem chemischen Lichtschutz sind im Produkt organische Verbindungen gelöst, die in die oberste Hautschicht eindringen und als Filter fungieren. Sie wandeln die schädliche Strahlung in Wärme um.
Physikalische mineralische Filter reflektieren die Strahlung wie kleine Spiegel und lassen sie nicht in die Haut eindringen. Das geschieht durch unlösliche mikrofeine Pigmente, die auf die Haut aufgetragen werden, zum Beispiel Titandioxid und Zinkoxid. Die Verwendung solcher Teilchen in Nanogröße (1 Nanometer = 1 Milliardstel Meter) muss seit Juli 2013 auf der Verpackung gekennzeichnet sein.

Lichtschutzfaktor

Je höher der Lichtschutzfaktor (LSF) ist, umso höher ist die Schutzwirkung. Welcher LSF für wen geeignet ist, hängt vom jeweiligen Hauttyp, der Vorbräunung, der Intensität der Sonneneinstrahlung und der Aktivität in der Sonne ab. Je näher man zum Äquator reist und je weiter oben man sich aufhält, umso höher sollte er ausfallen.
Nicht vergessen: Wasser, Schweiß, Schnee und Sand verstärken die Wirkung des UV-Lichts. Und selbst unter Wasser, im Schatten und hinter Fenstern ist man nicht vollständig geschützt.

Tipps

Am besten schützt man sich vor der Sonne, indem man gar nicht in die Sonne geht - vor allem nicht in die Mittagssonne.
Kleidung, Kopfbedeckung und Sonnenbrille schützen vor Strahlung. Körperteile, die nicht bedeckt sind, müssen eingecremt werden.
Achten Sie darauf, dass ihr Sonnenschutzmittel über einen ausreichenden Schutz vor UV-B- und UV-A-Strahlung verfügt.
Wer in der Sonne sportelt, egal, ob auf dem Wasser oder an Land, sollte wasserfeste Produkte verwenden.
Sonnenschutzmittel müssen großzügig aufgetragen werden - am besten, bevor man sich nach draußen begibt.
Ohren, Nase, Lippen, Kopfhaut, Nacken und Fußrücken nicht vergessen und regelmäßig nachcremen!

"Sunblocker"

Übrigens: Komplette "Sunblocker" gibt es nicht. Auch Sonnenschutzmittel mit einem sehr hohen Lichtschutzfaktor bieten nie einen vollständigen Schutz. Ein Teil der UV-Strahlen wird immer die Haut erreichen.

Was passiert bei einem Sonnenbrand?

Hauptsache Sonne?

Ein warmer, sonniger Tag löst bei den meisten Menschen einen akuten "Ich muss sofort in die Badesachen und an den See"-Reflex aus. Dort wird dann stundenlang in der Sonne gebraten und das Eincremen grob vernachlässigt. Hauptsache Sonne! Die tut auch erstmal gut - aber nicht lange: Je nach Empfindlichkeit kann sich die Haut schon bald dunkelrot färben, heiß werden, anschwellen, schmerzen - und im schlimmsten Fall Blasen werfen und sich großflächig schälen. Was ist da im Körper geschehen?

Schuld sind die UV-B-Strahlen

Sonnenlicht besteht aus sichtbarem, infrarotem und ultraviolettem Licht. Zu letzterem gehören die UV-A- und UV-B-Strahlen, die uns braun werden lassen. Aber nicht ohne Konsequenzen: Die langwelligeren UV-A-Strahlen greifen das elastische Bindegewebe der Haut an und lassen sie schneller altern. Die UV-B-Strahlen sind kurzwellig und energiereich - und schuld am Sonnenbrand.

Wie entsteht ein Sonnenbrand?

Der dahinterliegende Mechanismus wurde in Versuchen mit Zellkulturen und Mäusen erst Anfang Juli 2012 aufgedeckt: Die kurzwelligen UV-B-Strahlen dringen weit in die Haut ein und schädigen dort kleine Ribonukleinsäure-Moleküle (RNA), die im Zellkern produziert werden und die Aktivität der Gene steuern. Die Moleküle werden so verändert, dass sie sich mit einer Andockstelle in den Hautzellen verbinden können. Das wiederum fördert die Produktion eines entzündungsfördernden Stoffes, des Tumor-Nekrosefaktors Alpha. Die typischen Sonnenbrand-Symptome treten auf.

Vorsicht vor Hautkrebs!

Dadurch, dass die veränderten RNA-Moleküle Substanzen und Reaktionen aktivieren, die als tumorfördernd gelten, könnten sie auch eine Rolle bei der Entstehung von Hautkrebs spielen. Bislang galten vor allem die vom UV-Licht verursachten Schäden in der Desoxyribonukleinsäure (DNS), in der die Erbinformation gespeichert ist, als Hauptursache für Melanome.

Besser vorsorgen!

Sonne in Maßen kurbelt unsere Vitamin D-Produktion an, was unsere Laune hebt. Trotzdem gilt auf jeden Fall, nicht nur die Eigenschutzzeit der Haut zu beachten, sondern sich auch mit dem zum Hauttyp passenden Lichtschutzfaktor einzucremen. Und zwar vor dem Sonnenbad, das man dann am besten im Schatten einnimmt.

Warum werden Wespen immer wepsiger?

Je wärmer und trockener ...

Wespe auf aufgeschnittenen Mirabellen

Sie schwirren um den Mund und um das Eis. Sie knabbern winzige Stückchen aus dem Schinken und lieben Grillfleich: Wespen sind im Sommer lästige Begleiter. Ein langer warmer Sommer bringt scheinbar noch mehr Wespen mit sich, die einem viel zu viel und viel zu aggressiv vorkommen. Doch warum werden Wespen eigentlich immer wepsiger?

Warm und trocken ist gut für den Nachwuchs

Wespe nascht Süßes

Hitze und Trockenheit sind beste Voraussetzungen dafür, dass eine Wespenbrut gut gedeiht. Im Frühling schlüpfen die Königinnen, sobald es warm genug ist. Je wärmer es ist, desto mehr Tiere entwickeln sich, so wie etwa 2015. Mehr Königinnen bedeuten auch mehr Nachwuchs. Und die Möglichkeit, für den Menschen auf Wespen zu treffen, erhöht sich natürlich.

Fleisch für die Brut

Blick in ein Wespennest

Ab Ende Juni schlüpfen die ersten Arbeiterinnen. Sie legen bis Ende Juli die Kammern für die Larven in den Wespennestern an. Diese schlüpfen aus den Eiern, die die Königinnen gelegt haben. Als Baumaterial dient trockenes Holz, das zu Papierbrei verarbeitet wird. Gefüttert wird in dieser Zeit vor allem eiweißreiche Nahrung: Insekten, Läuse und Fleisch. Beliebt sind Grillfleisch oder Schinken. Damit werden die Larven versorgt.

Süßes für die Arbeiterinnen

Vorsicht vor dem Zubeißen! Wespe auf Marmeladenbrot

Mitte August bis September haben sich die männlichen Drohnen und neuen Königinnen so weit entwickelt, dass die Arbeiterinnen sich nicht mehr um den Nachwuchs kümmern müssen – dann suchen sie für sich selbst und werden im Spätsommer besonders lästig. Denn auf dem Speiseplan der Arbeiterinnen stehen Kohlehydrate, vor allem Zucker und damit Süßes: Kuchen, Limonade, Eis und süße Früchte. In dieser Zeit ist das Wespenvolk am größten, das Nahrungsangebot geht aber schon zurück und deshalb gehen die gelb-schwarz gestreiften Insekten einem auch besonders auf die Nerven.

Wer sticht eigentlich?

Eine Gemeine Wespe

Weltweit gibt es 61 Arten der Echten Wespen, einer Unterfamilie der Faltenwespen. In Europa leben davon elf Arten der Echten Wespen. Zu ihnen zählen auch die Deutsche Wespe und die Gemeine Wespe. Diese beiden gelten als besonders zudringlich. Sie gehören zu den Kurzkopfwespen und besitzen einen Stachel und eine Giftdrüse, mit denen sie schmerzhaft zustechen können.

Das Geheimnis der perfekten Sandburg

Sand rieselt, Wasser tropft, beides klebt

Solange sie getrennt sind, rinnen Sand und Wasser einfach zwischen unseren Fingern hindurch. Doch miteinander vermischt lassen sich daraus stabile, meterhohe Sandburgen bauen. Aber wie muss man Sand und Wasser mischen, um eine perfekte Sandburg zu errichten?

Kapillarbrücken als Bindemittel

Wenn man Wasser mit Sand vermengt, umhüllt die Flüssigkeit die einzelnen Sandkörner mit einem dünnen Film. Dazwischen bilden sich sogenannte Kapillarbrücken. Die dort aktive Oberflächenspannung hält das Gemisch zusammen. Wenn aber der Wasseranteil zu groß wird, schließen sich die einzelnen Kapillarbrücken zu größeren Gebilden zusammen. Die Oberflächenspannung nimmt wieder ab und die Sandburg fällt auseinander.

Die Ein-Prozent-Regel

Ein internationales Forscherteam von der Universität Amsterdam hat nun das opimale Mischungsverhältnis berechnet: Eine Sandburg gelingt danach am besten, wenn der Sand nur ein Prozent Wasser enthält. Dann ist die Haftwirkung zwischen den Sandkörnern am stärksten. Wie hoch die Türme einer Sandburg werden können, hängt aber noch von ein paar weiteren Faktoren ab.

Dichte und Elastizität

Die Forscher benutzten bei ihren Berechnungen eine Gleichung, die normalerweise von Ingenieuren angewandt wird, um die Stabilität von Gebäuden zu errechnen. In ihr wird neben der Schwerkraft, der Dichte des Materials, dem Radius der Grundfläche und einer Konstante auch das sogenannte Elastizitätsmodul berücksichtigt. Diese Größe beschreibt, wie ein Material auf Verformungen reagiert.

Säulen aus Sand gebaut

Das Ergebnis der Wissenschaftler lautete: Mit typischem Strandsand als Material kann eine Sandburg mit einem Radius von 20 Zentimetern bis zu zweieinhalb Meter hoch werden. Das überprüften sie auch mit einem Experiment: Die Forscher füllten Sand mit einem Prozent Wassergehalt in senkrecht stehende PVC-Rohre mit Radien von 0,5 bis 7,5 Zentimetern. In bestimmten zeitlichen Abständen klopften sie den Sand fest und entfernten dann die zuvor längs in zwei Hälften geteilten Stützrohre. Wenn die Sandsäule stabil stehen blieb, legten sie das Rohr wieder an und füllten mehr Sand ein - so lange, bis die Sandsäule schließlich umfiel.

Wie wirkt ein Deo gegen Schweißgeruch?

Wenn die dunklen Flecken wachsen

Wenn wir uns beim Sport verausgaben, in der Sonne brüten oder gestresst sind, färbt sich unser Shirt unter den Achseln dunkel, in immer größer und nasser werdenden Kreisen. Wer jetzt nicht seine Mitmenschen belästigen will, hat vorgesorgt: mit Deo. Doch wie funktioniert das - und warum müffeln schwitzende Menschen überhaupt?

Schwitzen ist gesund

Prinzipiell ist Schweiß etwas Gutes, nämlich unsere eigene Klimaanlage: Zwei bis vier Millionen Schweißdrüsen sondern täglich einen halben bis mehrere Liter Schweiß ab. Bei körperlicher Schwerstarbeit können das bis zu zehn Liter sein. Die Flüssigkeit verdunstet auf unserer Haut und senkt dadurch die Körpertemperatur.

Bakterien sind die Stinker

Frischer Schweiß riecht eigentlich gar nicht. Für das Stinken verantwortlich sind die Bakterien, die auf unserer Haut leben. Sie zersetzen die organischen Substanzen im Schweiß und erst diese Abbauprodukte miefen. So entsteht zum Beispiel Buttersäure, deren Geruch an Erbrochenes erinnert.

Gene sind verantwortlich

Forscherinnen und Forscher der Universität New York wollten wissen, wie dieser Mechanismus genau funktioniert. Dazu haben sie unter den 150 Bakterienstämmen, die die Achseln besiedeln, die stärksten Stinker herausgesucht - und sich deren Gene genauer angeschaut. Besonders interessiert waren sie an Genen, die die Produktion sogenannter Thioalkohole steuern. Thioalkohole sind für ihren starken Geruch bekannt, sie kommen in Käse, Zwiebeln und Knoblauch vor. Auch bei Stinktieren sind sie im Spiel.

Wie man geruchslose Bakterien zum Stinken bringt

Dann setzten die Forscher diese Gene in geruchsmäßig unverdächtige E. coli-Bakterien ein. Und siehe da, sofort entfalteten die im Labor einen deutlichen Schweißgeruch. Die Forscher hoffen nun, mit neuartigen Deos direkt an diesen Genen ansetzen zu können. Doch bis dahin müssen wir uns wohl noch mit den herkömmlichen Methoden zufrieden geben. Zum Glück ist da die Kosmetikindustrie nicht untätig geblieben.

Deos sagen Bakterien den Kampf an

Deodorants (Lateinisch für Entriecher) hemmen das Bakterienwachstum, sodass die kleinen Stinker sich erst gar nicht an unserem Schweiß laben können. Enthaltene Parfums überdecken zusätzlich Körpergeruch. Gut riechen wollten übrigens schon die alten Ägypter, die Vorläufer eines Deos mit Alaunschiefer benutzten.

Schwitzen war gestern

Neben den reinen Deos, die ja erst helfen, wenn's schon passiert ist, gibt es noch die sogenannten Antitranspirants oder Mischprodukte aus beiden. Die helfen tatsächlich schon gegen das Schwitzen: Sie enthalten Substanzen wie Aluminiumsalze, die die Schweißdrüsen zeitweise verengen und die Schweißmenge so um 20 bis 60 Prozent verringern. Mit ihrer Hilfe bleiben die Achseln tatsächlich trockener, den Bakterien wird die Lebensgrundlage entzogen.

Nicht vergessen!

Ein Deo kann hilfreich sein, um ein bisschen länger frisch zu bleiben. Zumindest unter den Achseln. Denn Schweißdrüsen besitzt unser Körper überall, sogar auf den Fußsohlen - und da sogar besonders zahlreich. Unser ganzer Körper ist also eine potenzielle Schweiß-Müffelquelle. Und dagegen hilft dann doch nur regelmäßiges Duschen.

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