طاقة الشمس هي موجات كهرومغناطيسية ، تنقسم إلى عدة أجزاء من الطيف:

• الأشعة السينية - بأقصر طول موجي (أقل من 2 نانومتر) ؛
• يتراوح الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية من 2 إلى 400 نانومتر ؛
• الجزء المرئي من الضوء الذي تلتقطه عيون البشر والحيوانات (400-750 نانومتر) ؛
• مؤكسد دافئ (أكثر من 750 نانومتر).

كل جزء يجد تطبيقه وله أهمية كبيرة في حياة الكوكب وكل كتلته الحيوية. سننظر في ماهية الأشعة في النطاق من 2 إلى 400 نانومتر ، حيث يتم استخدامها وما هو الدور الذي تلعبه في حياة الناس.

تاريخ اكتشاف الأشعة فوق البنفسجية

تعود الإشارات الأولى إلى القرن الثالث عشر في أوصاف الفيلسوف من الهند. لقد كتب عن الضوء البنفسجي غير المرئي الذي اكتشفه. ومع ذلك ، من الواضح أن القدرات الفنية في ذلك الوقت لم تكن كافية لتأكيد ذلك تجريبياً ودراسته بالتفصيل.

كان من الممكن بعد خمسة قرون ، عالم فيزياء من ألمانيا ، ريتر. كان هو الذي أجرى تجارب على كلوريد الفضة على تحللها تحت تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي. رأى العالم أن هذه العملية لم تكن أسرع في تلك المنطقة من العالم ، التي تم اكتشافها بالفعل في ذلك الوقت وكانت تسمى الأشعة تحت الحمراء ، ولكن في المنطقة المقابلة. اتضح أن هذه منطقة جديدة ، لم يتم استكشافها بعد.

وهكذا ، في عام 1842 ، تم اكتشاف الأشعة فوق البنفسجية ، وخضعت خصائصها وتطبيقها لاحقًا لتحليل ودراسة شاملين من قبل علماء مختلفين. تم تقديم مساهمة كبيرة في ذلك من قبل أشخاص مثل: ألكساندر بيكريل ، ووارسوير ، ودانزيج ، ومايدونيو ميلوني ، وفرانك ، وبارفينوف ، وجالانين ، وآخرين.

الخصائص العامة

ما هو التطبيق الذي ينتشر اليوم على نطاق واسع في مختلف فروع النشاط البشري؟ أولاً ، تجدر الإشارة إلى أن هذا الضوء يظهر فقط في درجات حرارة عالية جدًا تتراوح من 1500 إلى 2000 درجة مئوية. وفي هذا النطاق تصل الأشعة فوق البنفسجية إلى ذروة نشاطها من حيث التعرض.

بطبيعتها ، هذه موجة كهرومغناطيسية ، يختلف طولها على مدى واسع إلى حد ما - من 10 (أحيانًا من 2) إلى 400 نانومتر. ينقسم النطاق الكامل لهذا الإشعاع بشكل مشروط إلى منطقتين:

1. الطيف القريب. يصل إلى الأرض من خلال الغلاف الجوي وطبقة الأوزون من الشمس. الطول الموجي - 380-200 نانومتر.
2. بعيد (فراغ). يتم امتصاصه بنشاط بواسطة الأوزون وأكسجين الهواء ومكونات الغلاف الجوي. من الممكن الاستكشاف فقط باستخدام أجهزة تفريغ خاصة ، والتي حصلت على اسمها. الطول الموجي - 200-2 نانومتر.

هناك تصنيف للأنواع التي لديها الأشعة فوق البنفسجية. يجد التطبيق خصائص كل منهم.

1. قرب.
2. إضافي.
3. شديد.
4. متوسط.
5. مكنسة.
6. ضوء أسود طويل الموجة (UV-A).
7. مبيد للجراثيم على الموجات القصيرة (UV-C).
8. متوسطة الموجة UV-B.

كل نوع له طول موجي خاص به من الأشعة فوق البنفسجية ، لكنها تقع جميعها ضمن الحدود العامة المشار إليها سابقًا.

الأشعة فوق البنفسجية - أ ، أو ما يسمى بالضوء الأسود ، مثيرة للاهتمام. الحقيقة هي أن هذا الطيف يبلغ طوله الموجي 400-315 نانومتر. هذا على الحدود مع الضوء المرئي ، والتي يمكن للعين البشرية التقاطها. لذلك ، فإن مثل هذا الإشعاع ، الذي يمر عبر أجسام أو أنسجة معينة ، قادر على الانتقال إلى منطقة الضوء البنفسجي المرئي ، ويميزها الناس على أنها سوداء أو زرقاء داكنة أو أرجوانية داكنة.

يمكن أن تكون الأطياف التي تنتجها مصادر الأشعة فوق البنفسجية من ثلاثة أنواع:

• حكم
• مستمر؛
• الجزيئية (الفرقة).

الأول هو خصائص الذرات والأيونات والغازات. المجموعة الثانية هي لإعادة التركيب ، إشعاع أشعة الشمس. غالبًا ما تتم مصادفة مصادر النوع الثالث في دراسة الغازات الجزيئية النادرة.

مصادر الأشعة فوق البنفسجية

تنقسم المصادر الرئيسية للأشعة فوق البنفسجية إلى ثلاث فئات عريضة:

• طبيعي أو طبيعي
• اصطناعي من صنع الإنسان
• الليزر.

تتضمن المجموعة الأولى النوع الوحيد من المكثف والباعث - الشمس. إنه الجسم السماوي الذي يعطي أقوى شحنة من هذا النوع من الموجات ، والتي تكون قادرة على المرور والوصول إلى سطح الأرض. ومع ذلك ، ليس في مجملها. طرح العلماء نظرية مفادها أن الحياة على الأرض نشأت فقط عندما بدأت شاشة الأوزون في حمايتها من الاختراق المفرط للأشعة فوق البنفسجية الضارة بتركيزات عالية.

خلال هذه الفترة أصبحت جزيئات البروتين والأحماض النووية و ATP قادرة على الوجود. حتى اليوم ، تدخل طبقة الأوزون في تفاعل وثيق مع الجزء الأكبر من الأشعة فوق البنفسجية - أ ، الأشعة فوق البنفسجية - باء ، الأشعة فوق البنفسجية - ج ، مما يؤدي إلى تحييدها ومنعها من المرور. لذلك ، فإن الحماية من الأشعة فوق البنفسجية للكوكب بأسره هي ميزة حصرية له.

ما الذي يحدد تركيز الأشعة فوق البنفسجية التي تخترق الأرض؟ هناك عدة عوامل رئيسية:

• ثقوب الأوزون
• الإرتفاع فوق مستوى سطح البحر؛
• ارتفاع الانقلاب
• تشتت جوي
• درجة انعكاس الأشعة من الأسطح الطبيعية للأرض ؛
• حالة بخار السحب.

يتراوح مدى الأشعة فوق البنفسجية التي تخترق الأرض من الشمس من 200 إلى 400 نانومتر.

المصادر التالية مصطنعة. وتشمل هذه الأجهزة ، والأجهزة ، والوسائل التقنية التي صممها الإنسان للحصول على الطيف المطلوب من الضوء مع معلمات الطول الموجي المحددة. تم القيام بذلك من أجل الحصول على الأشعة فوق البنفسجية ، والتي يمكن أن يكون استخدامها مفيدًا للغاية في مختلف مجالات النشاط. تشمل المصادر الاصطناعية:

1. مصابيح الحمامي التي لها القدرة على تنشيط تخليق فيتامين د في الجلد. هذا يمنع ويعالج الكساح.
2. أجهزة للاستلقاء تحت أشعة الشمس ، لا يحصل فيها الأشخاص على تان طبيعي جميل فحسب ، بل يتم علاجهم أيضًا من الأمراض التي تحدث عندما يكون هناك نقص في ضوء الشمس المفتوح (ما يسمى بالاكتئاب الشتوي).
3. مصابيح جذابة تسمح لك بمكافحة الحشرات في الداخل بأمان من أجل البشر.
4. أجهزة الكوارتز الزئبقي.
5. إكسيلامب.
6. أجهزة مضيئة.
7. مصابيح زينون.
8. أجهزة تصريف الغاز.
9. بلازما ذات درجة حرارة عالية.
10. إشعاع السنكروترون في المسرعات.

نوع آخر من المصادر هو الليزر. يعتمد عملهم على توليد غازات مختلفة - خاملة وغير خاملة. يمكن أن تكون المصادر:

• نتروجين؛
• الأرجون.
• نيون؛
• زينون.
• وميض عضوي
• بلورات.

في الآونة الأخيرة ، منذ حوالي 4 سنوات ، تم اختراع ليزر إلكتروني حر. طول الأشعة فوق البنفسجية فيه يساوي ذلك الذي لوحظ في ظروف الفراغ. يتم استخدام موردي ليزر الأشعة فوق البنفسجية في التكنولوجيا الحيوية ، والبحوث الميكروبيولوجية ، وقياس الطيف الكتلي ، وما إلى ذلك.

التأثيرات البيولوجية على الكائنات الحية

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الكائنات الحية ذو شقين. من ناحية ، يمكن أن تحدث الأمراض مع نقصها. لم يتضح هذا إلا في بداية القرن الماضي. الإشعاع الاصطناعي باستخدام UV-A الخاص في المعايير المطلوبة قادر على:

• تنشيط جهاز المناعة.
• تسبب في تكوين مركبات توسع الأوعية الهامة (الهيستامين ، على سبيل المثال) ؛
• تقوية الجهاز العضلي الهيكلي.
• تحسين وظائف الرئة ، وزيادة كثافة تبادل الغازات ؛
• تؤثر على سرعة ونوعية التمثيل الغذائي ؛
• زيادة نبرة الجسم عن طريق تنشيط إنتاج الهرمونات ؛
• زيادة نفاذية جدران الأوعية الدموية على الجلد.

إذا دخلت الأشعة فوق البنفسجية أ إلى جسم الإنسان بكميات كافية ، فإنها لا تصاب بأمراض مثل الاكتئاب الشتوي أو الجوع الخفيف ، كما تقل مخاطر الإصابة بالكساح بشكل كبير.

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الجسم من الأنواع التالية:

• مبيد للجراثيم.
• مضاد التهاب؛
• تجديد.
• مسكن.

تفسر هذه الخصائص إلى حد كبير الاستخدام الواسع النطاق للأشعة فوق البنفسجية في المؤسسات الطبية من أي نوع.

ومع ذلك ، بالإضافة إلى المزايا المذكورة أعلاه ، هناك أيضًا جوانب سلبية. هناك عدد من الأمراض والعلل التي يمكن اكتسابها إذا لم تحصل على ما يكفي منها ، أو على العكس من ذلك ، تأخذ الموجات المدروسة أكثر من اللازم.

1. سرطان الجلد. هذا هو أخطر التعرض للأشعة فوق البنفسجية. يمكن أن يتشكل سرطان الجلد مع التأثير المفرط للموجات من أي مصدر - سواء كان طبيعيًا أو من صنع الإنسان. هذا ينطبق بشكل خاص على عشاق الدباغة في مقصورة التشمس الاصطناعي. في كل شيء ، التدبير والحذر ضروريان.
2. تأثير مدمر على شبكية مقل العيون. بمعنى آخر ، قد يحدث إعتام عدسة العين أو الظفرة أو حرق الغمد. لقد أثبت العلماء التأثيرات المفرطة الضارة للأشعة فوق البنفسجية على العينين لفترة طويلة وأكدتها البيانات التجريبية. لذلك ، عند العمل مع مثل هذه المصادر ، يجب أن تراقب.في الشارع ، يمكنك حماية نفسك بمساعدة النظارات الداكنة. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يجب أن تكون حذرًا من المنتجات المقلدة ، لأنه إذا لم تكن النظارات مزودة بمرشحات طاردة للأشعة فوق البنفسجية ، فسيكون التأثير المدمر أقوى.
3. حروق على الجلد. في الصيف ، يمكن كسبها إذا عرّضت نفسك للأشعة فوق البنفسجية لفترة طويلة دون حسيب ولا رقيب. في الشتاء يمكن الحصول عليها بسبب خصوصية الثلج لتعكس هذه الموجات بشكل شبه كامل. لذلك ، يحدث التشعيع من جانب الشمس ومن جانب الثلج.
4. شيخوخة. إذا تعرض الأشخاص للأشعة فوق البنفسجية لفترة طويلة ، فإنهم يبدأون في إظهار علامات شيخوخة الجلد في وقت مبكر جدًا: الخمول ، والتجاعيد ، والترهل. هذا يرجع إلى حقيقة أن وظائف الحاجز الواقي للتكامل تضعف وتنتهك.
5. التأثير مع العواقب مع مرور الوقت. وهي تتكون في مظاهر التأثيرات السلبية ليس في سن مبكرة ، ولكن أقرب إلى الشيخوخة.

كل هذه النتائج هي عواقب لجرعة خاطئة للأشعة فوق البنفسجية ، أي. تحدث عندما يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية بطريقة غير عقلانية وغير صحيحة ودون مراعاة تدابير السلامة.

الأشعة فوق البنفسجية: التطبيق

تعتمد المجالات الرئيسية للاستخدام على خصائص المادة. هذا صحيح أيضًا بالنسبة لإشعاع الموجة الطيفية. لذا ، فإن الخصائص الرئيسية للأشعة فوق البنفسجية ، التي يعتمد عليها تطبيقه ، هي:

• نشاط كيميائي عالي المستوى ؛
• تأثير مبيد للجراثيم على الكائنات الحية.
• القدرة على التسبب في توهج مواد مختلفة في ظلال مختلفة مرئية للعين البشرية (اللمعان).

هذا يسمح باستخدام واسع للأشعة فوق البنفسجية. التطبيق ممكن في:

• تحليلات قياس الطيف
• بحث فلكي؛
• دواء؛
• تعقيم؛
• تطهير مياه الشرب.
• الليثوغرافيا الضوئية.
• دراسة تحليلية للمعادن.
• مرشحات الأشعة فوق البنفسجية
• لاصطياد الحشرات.
• للتخلص من البكتيريا والفيروسات.

تستخدم كل منطقة نوعًا معينًا من الأشعة فوق البنفسجية مع طيفها وطولها الموجي. في في الآونة الأخيرةيستخدم هذا النوع من الإشعاع بنشاط في الأبحاث الفيزيائية والكيميائية (تحديد التكوين الإلكتروني للذرات ، والتركيب البلوري للجزيئات والمركبات المختلفة ، والعمل مع الأيونات ، وتحليل التحولات الفيزيائية على أجسام فضائية مختلفة).

هناك سمة أخرى لتأثير الأشعة فوق البنفسجية على المواد. بعض مواد البوليمرقادرة على التحلل تحت تأثير مصدر ثابت مكثف لهذه الموجات. على سبيل المثال ، مثل:

• البولي إيثيلين بأي ضغط
• بولى بروبلين؛
• بولي ميثيل ميثاكريلات أو زجاج عضوي.

ما هو التأثير؟ تفقد المنتجات المصنوعة من هذه المواد اللون وتتشقق وتتلاشى وتنهار في النهاية. لذلك ، يطلق عليهم البوليمرات الحساسة. تُستخدم هذه الميزة الخاصة بتدهور سلسلة الكربون في ظل ظروف الإضاءة الشمسية بنشاط في تقنيات النانو والطباعة الحجرية بالأشعة السينية وزرع الأعضاء وغيرها من المجالات. يتم ذلك بشكل أساسي لتخفيف خشونة السطح للمنتجات.

يعد قياس الطيف مجالًا رئيسيًا للكيمياء التحليلية يتخصص في تحديد المركبات وتكوينها من خلال قدرتها على امتصاص ضوء الأشعة فوق البنفسجية بطول موجة معين. اتضح أن الأطياف فريدة لكل مادة ، لذلك يمكن تصنيفها وفقًا لنتائج قياس الطيف.

أيضا ، يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية المبيدة للجراثيم لجذب الحشرات والقضاء عليها. يعتمد الإجراء على قدرة عين الحشرة على التقاط أطياف الموجات القصيرة غير المرئية للإنسان. لذلك ، تطير الحيوانات إلى المصدر ، حيث يتم تدميرها.

الاستخدام في مقصورات التشمس الاصطناعي - تركيبات خاصة من النوع الرأسي والأفقي ، حيث يتعرض جسم الإنسان للأشعة فوق البنفسجية - أ. يتم ذلك لتنشيط إنتاج الميلانين في الجلد وإعطائه المزيد لون غامقنعومة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تجفيف الالتهاب وتدمير البكتيريا الضارة الموجودة على سطح الغلاف. يجب إيلاء اهتمام خاص لحماية العين والمناطق الحساسة.

المجال الطبي

يعتمد استخدام الأشعة فوق البنفسجية في الطب أيضًا على قدرتها على تدمير الكائنات الحية غير المرئية للعين - البكتيريا والفيروسات ، وعلى السمات التي تحدث في الجسم أثناء الإضاءة المختصة بالإشعاع الاصطناعي أو الطبيعي.

يمكن تلخيص المؤشرات الرئيسية للعلاج بالأشعة فوق البنفسجية في عدة نقاط:

1. جميع أنواع العمليات الالتهابية والجروح المفتوحة والتقيؤ والدرزات المفتوحة.
2. مع إصابات الأنسجة والعظام.
3. للحروق ولسعة الصقيع والأمراض الجلدية.
4. مع امراض الجهاز التنفسي والسل والربو القصبي.
5. مع ظهور وتطور أنواع مختلفةأمراض معدية.
6. مع اعتلالات مصحوبة بألم شديد ، ألم عصبي.
7. أمراض الحلق والأنف.
8. الكساح والغذاء
9. أمراض الأسنان.
10. تنظيم ضغط الدم وتطبيع القلب.
11. تطور الأورام السرطانية.
12. تصلب الشرايين والفشل الكلوي وبعض الحالات الأخرى.

كل هذه الأمراض يمكن أن يكون لها عواقب وخيمة على الجسم. لذلك ، فإن العلاج والوقاية باستخدام الأشعة فوق البنفسجية هو اكتشاف طبي حقيقي ينقذ حياة الآلاف والملايين من البشر ويحافظ على صحتهم ويعيدها.

هناك خيار آخر لاستخدام الأشعة فوق البنفسجية من وجهة نظر طبية وبيولوجية وهو تطهير المباني وتعقيم أسطح وأدوات العمل. يعتمد الإجراء على قدرة الأشعة فوق البنفسجية على منع تطور وتكرار جزيئات الحمض النووي ، مما يؤدي إلى انقراضها. يتم قتل البكتيريا والفطريات والطفيليات والفيروسات.

المشكلة الرئيسية عند استخدام هذا الإشعاع لتعقيم الغرفة وتطهيرها هي منطقة الإضاءة. بعد كل شيء ، يتم تدمير الكائنات الحية فقط من خلال التأثير المباشر للموجات المباشرة. كل ما تبقى في الخارج يستمر في الوجود.

عمل تحليلي بالمعادن

تتيح القدرة على إحداث التلألؤ في المواد استخدام الأشعة فوق البنفسجية لتحليل التركيب النوعي للمعادن والصخور القيمة. في هذا الصدد ، تعتبر الأحجار الكريمة وشبه الكريمة والزينة مثيرة جدًا للاهتمام. أي نوع من الظلال لا يعطونها عند تعريضهم للإشعاع بموجات الكاثود! كتب مالاخوف ، الجيولوجي الشهير ، عن هذا الأمر مثيرًا للاهتمام. يحكي عمله عن ملاحظات توهج لوحة الألوان ، والتي يمكن أن تعطيها المعادن في مصادر مختلفة للإشعاع.

لذلك ، على سبيل المثال ، التوباز ، الذي له لون أزرق مشبع جميل في الطيف المرئي ، يضيء باللون الأخضر اللامع عند التشعيع ، والزمرد - الأحمر. لا يمكن أن تعطي اللآلئ أي لون معين على الإطلاق وتتلألأ بألوان كثيرة. المشهد الناتج هو ببساطة رائع.

إذا كان تكوين الصخر قيد الدراسة يشتمل على شوائب من اليورانيوم ، فستظهر الإضاءة اللون الاخضر. تعطي شوائب ميليت اللون الأزرق ، والمورجانيت - أرجواني أو أرجواني شاحب.

استخدم في الفلاتر

للاستخدام في المرشحات ، يتم أيضًا استخدام الأشعة فوق البنفسجية القاتلة للجراثيم. يمكن أن تكون أنواع هذه الهياكل مختلفة:

• الصعب؛
• الغازي؛
• سائل.

تستخدم هذه الأجهزة بشكل أساسي في الصناعة الكيميائية ، ولا سيما في الفصل اللوني. بمساعدتهم ، من الممكن إجراء تحليل نوعي لتكوين مادة ما وتحديدها من خلال الانتماء إلى فئة معينة من المركبات العضوية.

معالجة مياه الشرب

يعد تطهير مياه الشرب بالأشعة فوق البنفسجية من أحدث الطرق وعالية الجودة لتنقيتها من الشوائب البيولوجية. مزايا هذه الطريقة هي:

• الموثوقية؛
• نجاعة؛
• عدم وجود منتجات أجنبية في الماء ؛
• سلامة؛
• الربحية
• الحفاظ على الخصائص الحسية للماء.

هذا هو السبب في أن طريقة التطهير هذه تواكب اليوم الكلور التقليدي. يعتمد الإجراء على نفس الميزات - تدمير الحمض النووي للكائنات الحية الضارة في تكوين الماء. استخدم الأشعة فوق البنفسجية بطول موجة يبلغ حوالي 260 نانومتر.

بالإضافة إلى التأثير المباشر على الآفات ، تستخدم الأشعة فوق البنفسجية أيضًا لتدمير بقايا المركبات الكيميائية التي تستخدم لتليين وتنقية المياه: مثل الكلور أو الكلورامين على سبيل المثال.

مصباح الضوء الأسود

تم تجهيز هذه الأجهزة ببواعث خاصة قادرة على إنتاج موجات ذات أطوال كبيرة قريبة من المرئية. ومع ذلك ، فإنها لا تزال غير قابلة للتمييز عين الانسان. تُستخدم هذه المصابيح كأجهزة تقرأ الإشارات السرية من الأشعة فوق البنفسجية: على سبيل المثال ، في جوازات السفر والوثائق والأوراق النقدية وما إلى ذلك. أي أنه لا يمكن تمييز هذه العلامات إلا تحت تأثير طيف معين. وبالتالي ، تم بناء مبدأ تشغيل أجهزة الكشف عن العملات ، وهي أجهزة للتحقق من طبيعة الأوراق النقدية.

ترميم وتحديد أصالة اللوحة

وفي هذا المجال يجد تطبيق الأشعة فوق البنفسجية. استخدم كل فنان اللون الأبيض ، الذي يحتوي في كل فترة زمنية مختلفة معادن ثقيلة. بفضل التشعيع ، من الممكن الحصول على ما يسمى بالرسومات السفلية ، والتي توفر معلومات حول أصالة اللوحة ، وكذلك حول التقنية المحددة وطريقة الرسم لكل فنان.

بالإضافة إلى ذلك ، ينتمي فيلم الورنيش الموجود على سطح المنتجات إلى البوليمرات الحساسة. لذلك ، فهي قادرة على الشيخوخة تحت تأثير الضوء. يتيح لك ذلك تحديد عمر المؤلفات والروائع الفنية في العالم الفني.

إن طيف الأشعة المرئي للعين البشرية ليس له حدود حادة ومحددة جيدًا. يسمي بعض الباحثين الحد الأعلى للطيف المرئي 400 نانومتر ، والبعض الآخر 380 ، والبعض الآخر ينقله إلى 350 ... 320 نانومتر. ويرجع ذلك إلى اختلاف حساسية الرؤية للضوء ويشير إلى وجود أشعة غير مرئية للعين.
في عام 1801 ، أثبت أي. ريتر (ألمانيا) و دبليو والاستون (إنجلترا) ، باستخدام لوحة فوتوغرافية ، وجود الأشعة فوق البنفسجية. بعد النهاية البنفسجية للطيف ، يصبح اسوداد أسرع من تأثير الأشعة المرئية. منذ أن اسوداد اللوح يحدث نتيجة تفاعل كيميائي ضوئي ، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن الأشعة فوق البنفسجية نشطة للغاية.
تغطي الأشعة فوق البنفسجية نطاقًا واسعًا من الإشعاع: 400 ... 20 نانومتر. منطقة الإشعاع 180 ... 127 نانومتر تسمى الفراغ. من خلال مصادر اصطناعية (الزئبق - الكوارتز ، الهيدروجين و مصابيح القوس) ، يعطي كلًا من الخط والطيف المستمر ، ويتلقى الأشعة فوق البنفسجية بطول موجي يصل إلى 180 نانومتر. في عام 1914 ، اكتشف ليمان مدى يصل إلى 50 نانومتر.
اكتشف الباحثون حقيقة أن طيف أشعة الشمس فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح الأرض ضيق جدًا - 400 ... 290 نانومتر. ألا تشع الشمس ضوءًا بطول موجي أقصر من 290 نانومتر؟
تم العثور على الإجابة على هذا السؤال من قبل أ. كورنو (فرنسا). وجد أن الأوزون يمتص أشعة فوق بنفسجية أقصر من 295 نانومتر ، وبعد ذلك اقترح أن الشمس تبعث أشعة فوق بنفسجية قصيرة الموجة ، وتحت تأثيرها تتفكك جزيئات الأكسجين إلى ذرات فردية ، وتشكل جزيئات الأوزون ، وبالتالي ، في الغلاف الجوي العلوي ، يجب أن يكون الأوزون تغطية الأرض مع شاشة واقية. تم تأكيد فرضية كورنو عندما صعد الناس إلى الغلاف الجوي العلوي. وبالتالي ، في ظل الظروف الأرضية ، يكون طيف الشمس مقيدًا بانتقال طبقة الأوزون.
تعتمد كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح الأرض على ارتفاع الشمس فوق الأفق. خلال فترة الإضاءة العادية ، تتغير الإضاءة بنسبة 20٪ ، بينما تقل كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح الأرض بمعامل 20.
أثبتت التجارب الخاصة أنه عند الصعود لكل 100 متر ، تزداد شدة الأشعة فوق البنفسجية بنسبة 3 ... 4٪. تمثل حصة الأشعة فوق البنفسجية المتناثرة في ظهر الصيف 45 ... 70٪ من الإشعاع ، وتصل إلى سطح الأرض - 30 ... 55٪. في الأيام الملبدة بالغيوم ، عندما يكون قرص الشمس مغطى بالغيوم ، يتم الوصول إلى سطح الأرض بشكل أساسي عن طريق الإشعاع المتناثر. لذلك ، يمكنك تسمير البشرة جيدًا ليس فقط تحت أشعة الشمس المباشرة ، ولكن أيضًا في الظل وفي الأيام الملبدة بالغيوم.
عندما تكون الشمس في أوجها ، في المنطقة الاستوائية من سطح الأرض ، يبلغ طول الأشعة 290 ... 289 نانومتر. في خطوط العرض الوسطى ، تبلغ حدود الموجة القصيرة ، في أشهر الصيف ، حوالي 297 نانومتر. خلال فترة الإضاءة الفعالة ، يبلغ الحد الأعلى للطيف حوالي 300 نانومتر. خلف الدائرة القطبية الشمالية ، يتم الوصول إلى سطح الأرض بأشعة بطول موجة 350 ... 380 نانومتر.

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على المحيط الحيوي

فوق نطاق الإشعاع الفراغي ، يتم امتصاص الأشعة فوق البنفسجية بسهولة بواسطة الماء والهواء والزجاج والكوارتز ولا تصل إلى المحيط الحيوي للأرض. في حدود 400 ... 180 نانومتر ، لا يكون التأثير على الكائنات الحية للأشعة ذات الأطوال الموجية المختلفة هو نفسه. لعبت أشعة الموجة القصيرة الأكثر ثراءً بالطاقة دورًا مهمًا في تكوين أول مركبات عضوية معقدة على الأرض. ومع ذلك ، فإن هذه الأشعة لا تساهم فقط في تكوين المواد العضوية ، ولكن أيضًا في تحللها. لذلك ، فإن تقدم أشكال الحياة على الأرض جاء فقط بعد أن تم إثراء الغلاف الجوي بالأكسجين ، بفضل نشاط النباتات الخضراء ، وتحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية ، تشكلت طبقة أوزون واقية.
نحن مهتمون بالأشعة فوق البنفسجية للشمس والمصادر الاصطناعية للأشعة فوق البنفسجية في حدود 400 ... 180 نانومتر. ضمن هذا النطاق ، يتم تمييز ثلاثة مجالات:

أ - 400 ... 320 نانومتر ؛
ب - 320 ... 275 نانومتر ؛
ج - 275 ... 180 نانومتر.

هناك اختلافات كبيرة في تأثير كل من هذه النطاقات على الكائن الحي. تعمل الأشعة فوق البنفسجية على المادة ، بما في ذلك المادة الحية ، وفقًا لنفس قوانين الضوء المرئي. يتم تحويل جزء من الطاقة الممتصة إلى حرارة ، لكن التأثير الحراري للأشعة فوق البنفسجية ليس له تأثير ملحوظ على الجسم. طريقة أخرى لنقل الطاقة هي اللمعان.
تكون التفاعلات الكيميائية الضوئية تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية أكثر كثافة. طاقة فوتونات الأشعة فوق البنفسجية عالية جدًا ، لذلك عندما يتم امتصاصها ، يتأين الجزيء وينقسم إلى أجزاء. أحيانًا يقوم الفوتون بإخراج إلكترون من الذرة. في أغلب الأحيان يحدث إثارة الذرات والجزيئات. عندما يتم امتصاص كمية واحدة من الضوء بطول موجة 254 نانومتر ، تزداد طاقة الجزيء إلى مستوى يتوافق مع طاقة الحركة الحرارية عند درجة حرارة 38000 درجة مئوية.
تصل معظم الطاقة الشمسية إلى الأرض كضوء مرئي وأشعة تحت حمراء ، وجزء صغير فقط - في شكل إشعاع فوق بنفسجي. يصل تدفق الأشعة فوق البنفسجية إلى قيمه القصوى في منتصف الصيف في نصف الكرة الجنوبي (الأرض 5٪ أقرب إلى الشمس) و 50٪ من الكمية اليومية للأشعة فوق البنفسجية تصل خلال 4 ساعات ظهرًا. وجد ديفي أنه بالنسبة لخطوط العرض الجغرافية ذات درجات الحرارة من 20 إلى 60 درجة ، فإن الشخص الذي يأخذ حمامًا شمسيًا من الساعة 10:30 إلى 11:30 ثم من الساعة 16:30 حتى غروب الشمس سيتلقى 19 ٪ فقط من جرعة الأشعة فوق البنفسجية اليومية. عند الظهيرة ، تكون شدة الأشعة فوق البنفسجية (300 نانومتر) أعلى بعشر مرات من ثلاث ساعات قبل أو بعد ذلك: يحتاج الشخص الذي لا يرتدي لباسًا إلى 25 دقيقة للحصول على تان خفيف عند الظهيرة ، ولكن لتحقيق نفس التأثير بعد الساعة 15:00 ، سيحتاج الاستلقاء في الشمس لفترة طويلة أقل من ساعتين.
ينقسم الطيف فوق البنفسجي ، بدوره ، إلى الأشعة فوق البنفسجية- A (UV-A) بطول موجة 315-400 نانومتر ، والأشعة فوق البنفسجية- B (UV-B) -280-315 نانومتر والأشعة فوق البنفسجية- C (UV-C) - 100-280 نانومتر والتي تختلف في القدرة على الاختراق والتأثيرات البيولوجية على الجسم.
لا تحتفظ طبقة الأوزون بالأشعة فوق البنفسجية أ ، فهي تمر عبر الزجاج وطبقة القرنية من الجلد. يكون تدفق الأشعة فوق البنفسجية أ (متوسط ​​وقت الظهيرة) ضعف ارتفاعه عند الدائرة القطبية الشمالية كما هو عند خط الاستواء ، وبالتالي تكون قيمته المطلقة أكبر عند خطوط العرض المرتفعة. لا توجد تقلبات كبيرة في كثافة الأشعة فوق البنفسجية في أوقات مختلفةمن السنة. بسبب الامتصاص والانعكاس والتشتت عند المرور عبر البشرة ، فإن 20-30٪ فقط من الأشعة فوق البنفسجية - أ تخترق الأدمة وحوالي 1٪ من طاقتها الإجمالية تصل إلى الأنسجة تحت الجلد.
يتم امتصاص معظم الأشعة فوق البنفسجية - باء بواسطة طبقة الأوزون ، والتي تكون "شفافة" بالنسبة للأشعة فوق البنفسجية - أ. لذا فإن نصيب الأشعة فوق البنفسجية - باء من جميع طاقة الأشعة فوق البنفسجية في فترة ما بعد الظهيرة الصيفية لا يتجاوز 3٪. عمليا لا تخترق الزجاج ، تنعكس في الطبقة القرنية بنسبة 70 ٪ ، وتضعف بنسبة 20 ٪ عند المرور عبر البشرة - أقل من 10 ٪ تخترق الأدمة.
ومع ذلك ، كان يعتقد لفترة طويلة أن حصة الأشعة فوق البنفسجية - ب في التأثير الضار للأشعة فوق البنفسجية هي 80٪ ، لأن هذا الطيف هو المسؤول عن حدوث حمامي حروق الشمس.
من الضروري أيضًا مراعاة حقيقة أن الأشعة فوق البنفسجية - باء أقوى (طول موجي أصغر) من الأشعة فوق البنفسجية - أ تنتشر عند المرور عبر الغلاف الجوي ، مما يؤدي أيضًا إلى تغيير النسبة بين هذه الكسور مع زيادة خط العرض الجغرافي (في دول الشمال) والوقت من اليوم.
تمتص طبقة الأوزون الأشعة فوق البنفسجية - ج (200-280 نانومتر). في حالة استخدام مصدر اصطناعي للأشعة فوق البنفسجية ، يتم الاحتفاظ بها من قبل البشرة ولا تخترق الأدمة.

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الخلية

في تأثير إشعاع الموجة القصيرة على كائن حي ، فإن الأكثر إثارة للاهتمام هو تأثير الأشعة فوق البنفسجية على البوليمرات الحيوية - البروتينات والأحماض النووية. تحتوي جزيئات البوليمر الحيوي على مجموعات حلقية من الجزيئات التي تحتوي على الكربون والنيتروجين ، والتي تمتص الإشعاع بشكل مكثف بطول موجة يبلغ 260 ... 280 نانومتر. يمكن أن تنتقل الطاقة الممتصة على طول سلسلة الذرات داخل الجزيء دون خسارة كبيرة حتى تصل إلى روابط ضعيفة بين الذرات وتدمر الرابطة. خلال هذه العملية ، التي تسمى التحلل الضوئي ، تتشكل أجزاء من الجزيئات لها تأثير قوي على الجسم. لذلك ، على سبيل المثال ، من حمض الهيستيدين الأميني ، يتكون الهيستامين - وهي مادة توسع الشعيرات الدموية وتزيد من نفاذيةها. بالإضافة إلى التحلل الضوئي ، يحدث التمسخ في البوليمرات الحيوية تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية. عند تشعيعها بضوء بطول موجي معين ، تنخفض الشحنة الكهربائية للجزيئات ، وتلتصق ببعضها البعض وتفقد نشاطها - الإنزيمي ، والهرموني ، والمستضدي ، إلخ.
تستمر عمليات التحلل الضوئي وتمسخ البروتين بالتوازي وبشكل مستقل عن بعضهما البعض. وهي ناتجة عن نطاقات إشعاع مختلفة: 280 ... 302 نانومتر تسبب الأشعة بشكل أساسي تحلل ضوئي ، و 250 ... 265 نانومتر - تمسخ بشكل أساسي. إن الجمع بين هذه العمليات يحدد صورة تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الخلية.
إن الوظيفة الأكثر حساسية للخلية لعمل الأشعة فوق البنفسجية هي الانقسام. يؤدي التشعيع بجرعة 10 (-19) ي / م 2 إلى توقف انقسام حوالي 90٪ من الخلايا البكتيرية. لكن نمو الخلايا ونشاطها الحيوي لا يتوقفان. بمرور الوقت ، تمت استعادة انقسامهم. لإحداث موت 90٪ من الخلايا ، قمع تخليق الأحماض النووية والبروتينات ، تكوين الطفرات ، من الضروري زيادة جرعة الإشعاع إلى 10 (-18) جول / م 2. تسبب الأشعة فوق البنفسجية تغيرات في الأحماض النووية التي تؤثر على نمو الخلايا وانقسامها ووراثتها ، أي. لأهم مظاهر الحياة.
تفسر أهمية آلية العمل على الحمض النووي من خلال حقيقة أن كل جزيء DNA (حمض deoxyribonucleic) فريد من نوعه. الحمض النووي هو الذاكرة الوراثية للخلية. يقوم هيكلها بترميز المعلومات حول بنية وخصائص جميع البروتينات الخلوية. إذا كان أي بروتين موجودًا في خلية حية على شكل عشرات ومئات من الجزيئات المتطابقة ، فإن الحمض النووي يخزن معلومات حول بنية الخلية ككل ، وحول طبيعة واتجاه عمليات التمثيل الغذائي فيها. لذلك ، يمكن أن تكون الانتهاكات في بنية الحمض النووي غير قابلة للإصلاح أو تؤدي إلى اضطراب خطير في الحياة.

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الجلد

يؤثر التعرض للأشعة فوق البنفسجية على الجلد بشكل كبير على عملية التمثيل الغذائي في الجسم. من المعروف أن الأشعة فوق البنفسجية هي التي تبدأ في تكوين إرغوكالسيفيرول (فيتامين د) ، وهو أمر ضروري لامتصاص الكالسيوم في الأمعاء ولضمان التطور الطبيعي للهيكل العظمي. بالإضافة إلى ذلك ، يؤثر الضوء فوق البنفسجي بنشاط على تخليق الميلاتونين والسيروتونين ، الهرمونات المسؤولة عن الإيقاع البيولوجي اليومي (اليومي). أظهرت الدراسات التي أجراها علماء ألمان أنه عندما تعرض مصل الدم للإشعاع بالأشعة فوق البنفسجية ، زاد محتوى السيروتونين ، "هرمون الحيوية" الذي يشارك في تنظيم مصل الدم ، بنسبة 7٪. الحالة العاطفية. يمكن أن يؤدي نقصه إلى الاكتئاب وتقلب المزاج والاضطرابات الوظيفية الموسمية. في الوقت نفسه ، انخفضت كمية الميلاتونين ، الذي له تأثير مثبط على الغدد الصماء والجهاز العصبي المركزي ، بنسبة 28٪. هذا التأثير المزدوج هو ما يفسر التأثير المنشط لشمس الربيع ، الذي يرفع المزاج والحيوية.
تأثير الإشعاع على البشرة - الطبقة السطحية الخارجية لجلد الفقاريات والبشر ، والتي تتكون من ظهارة حرشفية طبقية بشرية ، هو تفاعل التهابي يسمى حمامي. تم تقديم أول وصف علمي للحمامي في عام 1889 من قبل A.N. ماكلانوف (روسيا) ، الذي درس أيضًا تأثير الأشعة فوق البنفسجية على العين (ضوئي الملتحمة) ووجد أنها تستند إلى أسباب شائعة.
هناك حمامي من السعرات الحرارية والأشعة فوق البنفسجية. يحدث حمامي السعرات الحرارية نتيجة عمل الأشعة المرئية والأشعة تحت الحمراء على الجلد واندفاع الدم نحوه. يختفي على الفور تقريبًا بعد توقف التعرض للإشعاع.
بعد التوقف عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية ، بعد 2..8 ساعات ، يظهر احمرار الجلد (الحمامي فوق البنفسجية) في وقت واحد مع إحساس بالحرقان. تظهر الحمامي بعد فترة كامنة ، داخل المنطقة المشععة من الجلد ، وتحل محلها حروق الشمس والتقشير. مدة الحمامي هي 10 ... 12 ساعة إلى 3 ... 4 أيام. الجلد المحمر ساخن عند اللمس ، مؤلم قليلاً ويشعر بالانتفاخ والتورم قليلاً.
في الأساس ، الحمامي هو رد فعل التهابي ، حروق في الجلد. هذا هو التهاب خاص ، معقم (معقم - معقم). إذا كانت جرعة الإشعاع عالية جدًا أو كان الجلد حساسًا بشكل خاص لها ، فإن السائل المتورم المتورم يقشر الجلد الخارجي في أماكن ويشكل بثورًا. في الحالات الشديدة ، تظهر مناطق نخر (نخر) في البشرة. بعد أيام قليلة من اختفاء الحمامي ، يصبح الجلد داكنًا ويبدأ في التقشر. أثناء التقشير ، يتم تقشير جزء من الخلايا التي تحتوي على الميلانين (الميلانين هو الصبغة الرئيسية في جسم الإنسان ؛ فهو يعطي لونًا للجلد والشعر والقزحية ، كما أنه موجود في الطبقة الصبغية للشبكية ، ويشارك في إدراك الضوء) ، يتحول لون السمرة إلى اللون الشاحب. يختلف سمك جلد الإنسان حسب الجنس والعمر (عند الأطفال وكبار السن - أرق) والتوطين - بمتوسط ​​1..2 ملم. والغرض منه حماية الجسم من التلف والتقلبات في درجات الحرارة والضغط.
الطبقة الرئيسية من البشرة متاخمة للجلد نفسه (الأدمة) ، حيث تمر الأوعية الدموية والأعصاب. توجد في الطبقة الرئيسية عملية مستمرة لانقسام الخلايا ؛ كبار السن يُجبرون على الخروج من الخلايا الشابة ويموتون. تشكل طبقات الخلايا الميتة والمحتضرة الطبقة القرنية الخارجية للبشرة بسمك 0.07 ... 2.5 مم (على الراحتين والأخمصين ، ويرجع ذلك أساسًا إلى الطبقة القرنية ، تكون البشرة أكثر سمكًا من أجزاء أخرى من الجسم) ، والتي تنسلخ باستمرار من الخارج واستعادتها من الداخل.
إذا تم امتصاص الأشعة المتساقطة على الجلد بواسطة الخلايا الميتة في الطبقة القرنية ، فلن يكون لها أي تأثير على الجسم. يعتمد تأثير التشعيع على قوة اختراق الأشعة وعلى سمك الطبقة القرنية. كلما كان الطول الموجي للإشعاع أقصر ، قلت قدرتها على الاختراق. أشعة أقصر من 310 نانومتر لا تخترق أعمق من البشرة. تصل الأشعة ذات الطول الموجي الأطول إلى الأدمة الحليمية التي تمر فيها الأوعية الدموية. وبالتالي ، فإن تفاعل الأشعة فوق البنفسجية مع مادة ما يحدث حصريًا في الجلد ، وخاصة في البشرة.
يتم امتصاص الكمية الرئيسية من الأشعة فوق البنفسجية في الطبقة الجرثومية (الأساسية) من البشرة. تؤدي عمليات التحلل الضوئي والتمسخ إلى موت الخلايا الإبرية للطبقة الجرثومية. تتسبب المنتجات النشطة لتحلل البروتين الضوئي في توسع الأوعية ، وذمة الجلد ، وإطلاق الكريات البيض ، وعلامات نموذجية أخرى للحمامي.
كما أن منتجات التحلل الضوئي ، التي تنتشر عبر مجرى الدم ، تهيج النهايات العصبية للجلد وتؤثر بشكل انعكاسي على جميع الأعضاء من خلال الجهاز العصبي المركزي. لقد ثبت أن تواتر النبضات الكهربائية يزداد في العصب الممتد من المنطقة المشععة من الجلد.
تعتبر الحمامي رد فعل معقد ، حيث تشارك في حدوث المنتجات النشطة من التحلل الضوئي. تعتمد شدة الحمامي وإمكانية تكوينها على الحالة الجهاز العصبي. على المناطق المصابة من الجلد ، مع قضمة الصقيع ، التهاب الأعصاب ، الحمامي إما لا تظهر على الإطلاق ، أو تظهر بشكل ضعيف للغاية ، على الرغم من عمل الأشعة فوق البنفسجية. يمنع تكوين حمامي النوم والكحول والتعب الجسدي والعقلي.
استخدم N. Finsen (الدنمارك) لأول مرة الأشعة فوق البنفسجية لعلاج عدد من الأمراض في عام 1899. في الوقت الحاضر ، تمت دراسة مظاهر عمل أقسام مختلفة من الأشعة فوق البنفسجية على الجسم بالتفصيل. من بين الأشعة فوق البنفسجية الموجودة في ضوء الشمس ، يحدث الحمامي بسبب الأشعة التي يبلغ طولها الموجي 297 نانومتر. للأشعة ذات الطول الموجي الأطول أو الأقصر ، تقل حساسية الجلد الحمامية.
بمساعدة مصادر الإشعاع الاصطناعي ، نتجت الحمامي عن أشعة في حدود 250 ... 255 نانومتر. تعطي الأشعة التي يبلغ طولها الموجي 255 نانومتر خط انبعاث الرنين لبخار الزئبق المستخدم في مصابيح الكوارتز الزئبقية.
وبالتالي ، فإن منحنى حساسية الجلد الحمامي له حد أقصى. يتم توفير الاكتئاب بين الحد الأقصى من خلال عمل التدريع للطبقة القرنية.

وظائف الحماية للجسم

في ظل الظروف الطبيعية ، بعد الحمامي ، يتطور تصبغ الجلد - حروق الشمس. لا يتطابق الحد الأقصى الطيفي للتصبغ (340 نانومتر) مع أي من قمم الحساسية الحمامية. لذلك ، من خلال اختيار مصدر إشعاع ، من الممكن حدوث تصبغ بدون حمامي والعكس صحيح.
الحمامي والتصبغ ليسا مرحلتين من نفس العملية ، على الرغم من أنهما يتبعان واحدًا تلو الآخر. هذا مظهر من مظاهر العمليات المختلفة المترابطة. في خلايا الطبقة السفلى من البشرة - الخلايا الصباغية - تتشكل صبغة الجلد الميلانين. المواد الأولية لتشكيل الميلانين هي الأحماض الأمينية ومنتجات تكسير الأدرينالين.
الميلانين ليس مجرد صبغة أو شاشة واقية سلبية تحيط بالأنسجة الحية. جزيئات الميلانين عبارة عن جزيئات ضخمة ذات بنية شبكية. في روابط هذه الجزيئات ، يتم ربط وتحييد شظايا الجزيئات التي دمرتها الأشعة فوق البنفسجية ، مما يمنعها من المرور إلى الدم والبيئة الداخلية للجسم.
تتمثل وظيفة حروق الشمس في حماية خلايا الأدمة والأوعية والأعصاب الموجودة فيها من الأشعة فوق البنفسجية الطويلة والمرئية والأشعة تحت الحمراء التي تسبب ارتفاع درجة الحرارة وضربات الحرارة. يمكن للأشعة تحت الحمراء القريبة والضوء المرئي ، وخاصة الجزء "الأحمر" ذي الطول الموجي الطويل ، أن يخترق الأنسجة بشكل أعمق بكثير من الأشعة فوق البنفسجية - حتى عمق 3 ... 4 مم. تمتص حبيبات الميلانين - صبغة بنية داكنة ، سوداء تقريبًا - الإشعاع في نطاق واسع من الطيف ، مما يحمي الأعضاء الداخلية الحساسة المعتادة على درجة حرارة ثابتة من ارتفاع درجة الحرارة.
الآلية العملية لحماية الجسم من ارتفاع درجة الحرارة هي اندفاع الدم إلى الجلد وتوسيع الأوعية الدموية. يؤدي هذا إلى زيادة انتقال الحرارة من خلال الإشعاع والحمل الحراري (يبلغ إجمالي سطح جلد الشخص البالغ 1.6 مترًا مربعًا). إذا كانت درجة حرارة الهواء والأشياء المحيطة بها مرتفعة ، فإن هناك آلية تبريد أخرى تعمل - التبخر بسبب التعرق. تم تصميم آليات التنظيم الحراري هذه للحماية من التعرض للأشعة المرئية والأشعة تحت الحمراء للشمس.
التعرق ، إلى جانب وظيفة التنظيم الحراري ، يمنعان تأثيرات الأشعة فوق البنفسجية على الشخص. يحتوي العرق على حمض اليوروكانيك الذي يمتص إشعاع الموجة القصيرة بسبب وجود حلقة بنزين في جزيئاته.

تجويع الضوء (نقص الأشعة فوق البنفسجية الطبيعية)

توفر الأشعة فوق البنفسجية الطاقة للتفاعلات الكيميائية الضوئية في الجسم. في ظل الظروف العادية ، يتسبب ضوء الشمس في تكوين كمية صغيرة من المنتجات النشطة للتحلل الضوئي ، والتي لها تأثير مفيد على الجسم. تعمل الأشعة فوق البنفسجية في الجرعات التي تسبب تكوين الحمامي على تعزيز عمل الأعضاء المكونة للدم ، والجهاز الشبكي البطاني (النظام الفسيولوجي للنسيج الضام الذي ينتج أجسامًا مضادة تدمر الأجسام الغريبة والميكروبات) ، وخصائص حاجز الجلد ، والقضاء على الحساسية.
تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية في جلد الإنسان ، يتكوّن فيتامين د القابل للذوبان في الدهون من مواد ستيرويد ، وعلى عكس الفيتامينات الأخرى ، يمكن أن يدخل الجسم ليس فقط مع الطعام ، بل يتشكل فيه أيضًا من البروفيتامينات. تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي 280 ... 313 نانومتر ، يتم تحويل البروفيتامينات الموجودة في مادة تشحيم الجلد التي تفرزها الغدد الدهنية إلى فيتامين د ويتم امتصاصها في الجسم.
يتمثل الدور الفسيولوجي لفيتامين د في أنه يعزز امتصاص الكالسيوم. الكالسيوم هو جزء من العظام ، ويشارك في تخثر الدم ، ويثخن أغشية الخلايا والأنسجة ، وينظم نشاط الإنزيمات. يسمى مرض الكساح الذي يحدث مع نقص فيتامين (د) في الأطفال في السنوات الأولى من العمر ، والذي يخفيه الآباء المهتمون من الشمس.
بالإضافة إلى المصادر الطبيعية لفيتامين (د) ، يتم استخدام المصادر الاصطناعية أيضًا ، مما يؤدي إلى تشعيع البروفيتامينات بالأشعة فوق البنفسجية. عند استخدام مصادر اصطناعية للإشعاع فوق البنفسجي ، يجب أن نتذكر أن الأشعة الأقصر من 270 نانومتر تدمر فيتامين د. لذلك ، باستخدام المرشحات في تدفق الضوء من المصابيح فوق البنفسجية ، يتم قمع جزء الطول الموجي القصير من الطيف. يتجلى الجوع الشمسي في التهيج والأرق والتعب السريع للإنسان. في المدن الكبيرة ، حيث يتلوث الهواء بالغبار ، نادراً ما تصل الأشعة فوق البنفسجية التي تسبب الحمامي إلى سطح الأرض. العمل الطويل في المناجم وغرف المحركات وأرضيات المصانع المغلقة والعمل ليلاً والنوم أثناء النهار يؤدي إلى المجاعة الخفيفة. يسهل تجويع الضوء بواسطة زجاج النوافذ ، الذي يمتص 90 ... 95٪ من الأشعة فوق البنفسجية ولا ينقل الأشعة في حدود 310 ... 340 نانومتر. لون الجدران ضروري أيضًا. على سبيل المثال ، يمتص اللون الأصفر الأشعة فوق البنفسجية تمامًا. يشعر الناس والحيوانات الأليفة والطيور والنباتات المنزلية بنقص الضوء ، وخاصة الأشعة فوق البنفسجية ، في الخريف والشتاء والربيع.
للتعويض عن نقص الأشعة فوق البنفسجية ، تسمح المصابيح التي تبعث أشعة فوق بنفسجية في نطاق الطول الموجي البالغ 300 ... 340 نانومتر ، إلى جانب الضوء المرئي. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الأخطاء في وصف جرعة الإشعاع ، وعدم الانتباه لمسائل مثل التركيب الطيفي للمصابيح فوق البنفسجية ، واتجاه الإشعاع وارتفاع المصابيح ، ومدة المصابيح ، يمكن أن تكون ضارة بدلاً من جيدة. .

عمل مبيد للجراثيم من الأشعة فوق البنفسجية

من المستحيل عدم ملاحظة وظيفة مبيد الجراثيم للأشعة فوق البنفسجية. في المؤسسات الطبية ، يتم استخدام هذه الخاصية بشكل فعال لمنع التهابات المستشفيات وضمان عقم الكتل الجراحية وغرف الملابس. إن تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الخلايا البكتيرية ، وتحديداً جزيئات الحمض النووي ، وتطور تفاعلات كيميائية أخرى فيها يؤدي إلى موت الكائنات الحية الدقيقة.
تلوث الهواء بالغبار والغازات وبخار الماء له تأثير ضار على الجسم. تعمل الأشعة فوق البنفسجية للشمس على تعزيز عملية التنقية الذاتية الطبيعية للغلاف الجوي من التلوث ، مما يساهم في الأكسدة السريعة للغبار وجزيئات الدخان والسخام ، وتدمير الكائنات الحية الدقيقة على جزيئات الغبار. القدرة الطبيعية على التنقية الذاتية لها حدود مع تلوث الهواء القوي للغاية غير كافٍ.
الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي 253 ... 267 نانومتر تدمر الكائنات الحية الدقيقة بشكل أكثر فاعلية. إذا أخذنا التأثير الأقصى بنسبة 100٪ ، فإن نشاط الأشعة بطول موجة 290 نانومتر سيكون 30٪ ، 300 نانومتر - 6٪ ، والأشعة تقع على حدود الضوء المرئي 400 نانومتر - 0.01٪ من الحد الأقصى.
الكائنات الحية الدقيقة لها حساسية مختلفة للأشعة فوق البنفسجية. تعد الخمائر والعفن وجراثيم البكتيريا أكثر مقاومة لعملها من الأشكال النباتية للبكتيريا. تشعر أبواغ الفطريات الفردية ، المحاطة بقشرة كثيفة وسميكة ، بأنها رائعة في الطبقات العالية من الغلاف الجوي ومن الممكن أن تسافر في الفضاء.
تكون حساسية الكائنات الحية الدقيقة للأشعة فوق البنفسجية كبيرة بشكل خاص خلال فترة الانقسام وقبلها مباشرة. منحنيات تأثير مبيد للجراثيم وتثبيط ونمو الخلايا تتطابق عمليًا مع منحنى الامتصاص بواسطة الأحماض النووية. ونتيجة لذلك ، فإن التمسخ والتحلل الضوئي للأحماض النووية يؤدي إلى وقف انقسام ونمو خلايا الكائنات الحية الدقيقة ، وبجرعات كبيرة حتى وفاتها.
تُستخدم الخصائص المبيدة للجراثيم للأشعة فوق البنفسجية لتطهير الهواء ، والأدوات ، والأواني ، بمساعدتها على زيادة العمر الافتراضي للمنتجات الغذائية ، وتعقيم مياه الشرب ، وتعطيل الفيروسات في تحضير اللقاحات.

الآثار السلبية للأشعة فوق البنفسجية

هناك عدد من الآثار السلبية التي تحدث عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان معروفة جيدًا ، والتي يمكن أن تؤدي إلى عدد من الأضرار الهيكلية والوظيفية الخطيرة التي تلحق بالجلد. كما تعلم ، يمكن تقسيم هذه الأضرار إلى:

حاد ، ناتج عن تلقي جرعة كبيرة من الإشعاع في وقت قصير (على سبيل المثال ، حروق الشمس أو التهاب الجلد الضوئي الحاد). تحدث بشكل أساسي بسبب الأشعة فوق البنفسجية ، التي تكون طاقتها أكبر بعدة مرات من طاقة الأشعة فوق البنفسجية. يتم توزيع الإشعاع الشمسي بشكل غير متساو: 70٪ من جرعة الأشعة فوق البنفسجية التي يتلقاها البشر تحدث في الصيف ووقت منتصف النهار من اليوم ، عندما تسقط الأشعة عموديًا تقريبًا ، ولا تنزلق على طول الظل - في ظل هذه الظروف يكون الأمر كذلك يمتص الحد الأقصى للمبلغإشعاع. يحدث هذا الضرر بسبب التأثير المباشر للأشعة فوق البنفسجية على الكروموفور - هذه الجزيئات هي التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية بشكل انتقائي.

متأخرة ، ناتجة عن التعرض لفترات طويلة لجرعات معتدلة (على سبيل المثال ، مثل هذا الضرر يشمل الشيخوخة الضوئية ، والأورام الجلدية ، وبعض التهاب الجلد الضوئي). تنشأ بشكل أساسي بسبب أشعة الطيف A ، التي تحمل طاقة أقل ، ولكنها قادرة على اختراق الجلد بشكل أعمق ، وتختلف شدتها قليلاً خلال النهار ولا تعتمد عمليًا على الموسم. كقاعدة عامة ، هذا النوع من الضرر ناتج عن التعرض لنواتج تفاعلات الجذور الحرة (تذكر أن الجذور الحرة عبارة عن جزيئات شديدة التفاعل تتفاعل بنشاط مع البروتينات والدهون والمواد الجينية للخلايا).
لقد أثبتت أعمال العديد من العلماء الأجانب والروس دور أشعة UV-A في مسببات الشيخوخة الضوئية ، ولكن مع ذلك ، تستمر دراسة آليات التصوير الضوئي باستخدام القاعدة العلمية والتقنية الحديثة ، وهندسة الخلايا ، والكيمياء الحيوية وطرق العلاج. التشخيص الوظيفي للخلية.
لا يحتوي الغشاء المخاطي للعين - الملتحمة - على طبقة قرنية واقية ، لذلك فهو أكثر حساسية للأشعة فوق البنفسجية من الجلد. ألم في العين ، احمرار ، تمزق ، عمى جزئي يظهر نتيجة تنكس وموت خلايا الملتحمة والقرنية. ثم تصبح الخلايا معتمة. الأشعة فوق البنفسجية طويلة الموج ، التي تصل إلى العدسة ، بجرعات كبيرة يمكن أن تسبب غشاوة - إعتام عدسة العين.

المصادر الاصطناعية للأشعة فوق البنفسجية في الطب

مصابيح مبيد للجراثيم
تُستخدم مصابيح التفريغ كمصادر للأشعة فوق البنفسجية ، حيث يتم توليد الإشعاع أثناء التفريغ الكهربائي ، وتحتوي في تركيبتها على مدى طول موجي من 205-315 نانومتر (يلعب باقي طيف الإشعاع دورًا ثانويًا). وتشمل هذه المصابيح مصابيح الزئبق ذات الضغط المنخفض والمرتفع ومصابيح الزينون الوامضة.
مصابيح الزئبق منخفضة الضغط مطابقة هيكليًا وكهربائيًا لمصابيح الفلورسنت التقليدية للإضاءة ، باستثناء أن لمبةها مصنوعة من الكوارتز أو زجاج الأشعة فوق البنفسجية الخاص مع نفاذية عالية للأشعة فوق البنفسجية ، على السطح الداخلي الذي لا يتم تطبيق طبقة الفوسفور. هذه المصابيح متوفرة في نطاق طاقة واسع من 8 إلى 60 واط. الميزة الرئيسية لمصابيح الزئبق منخفضة الضغط هي أن أكثر من 60٪ من الإشعاع يسقط على الخط بطول موجي 254 نانومتر ، والذي يقع في المنطقة الطيفية لأقصى تأثير مبيد للجراثيم. لها عمر خدمة طويل من 5.000-10.000 ساعة وقدرة فورية على العمل بعد الاشتعال.
قارورة مصابيح الزئبق والكوارتز عالية الضغط مصنوعة من زجاج الكوارتز. ميزة هذه المصابيح هي أنها بالرغم من صغر حجمها ، إلا أنها تتمتع بقدرة وحدة كبيرة من 100 إلى 1000 واط ، مما يجعل من الممكن تقليل عدد المصابيح في الغرفة ، ولكنها تتميز بإنتاج منخفض للجراثيم وخدمة قصيرة عمر 500-1000 ساعة بالإضافة إلى ذلك ، يحدث وضع الاحتراق الطبيعي بعد 5-10 دقائق من الاشتعال.
من العيوب الكبيرة للمصابيح المشعة المستمرة خطر تلوث البيئة ببخار الزئبق عند تدمير المصباح. في حالة انتهاك سلامة المصابيح المبيدة للجراثيم ودخول الزئبق إلى الغرفة ، يجب إجراء إزالة شاملة للعناصر الملوثة من الغرفة.
في السنوات الأخيرة ، ظهر جيل جديد من البواعث - بواعث قصيرة النبض مع نشاط مبيد حيوي أكبر بكثير. يعتمد مبدأ عملها على التشعيع النبضي عالي الكثافة للهواء والأسطح ذات الأشعة فوق البنفسجية الطيفية المستمرة. يتم الحصول على الإشعاع النبضي باستخدام مصابيح الزينون وكذلك باستخدام الليزر. لا توجد حاليًا بيانات عن الاختلاف بين تأثير المبيد الحيوي للأشعة فوق البنفسجية النبضية وتلك الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية التقليدية.
ترجع ميزة مصابيح فلاش الزينون إلى النشاط المرتفع للجراثيم ووقت التعرض الأقصر. ميزة أخرى لمصابيح الزينون هي أنه إذا تم تدميرها عن طريق الخطأ ، فإن البيئة لا تتلوث ببخار الزئبق. العيوب الرئيسية لهذه المصابيح ، والتي تعيق استخدامها على نطاق واسع ، هي الحاجة إلى استخدام معدات عالية الجهد ومعقدة ومكلفة لتشغيلها ، فضلاً عن عمر محدود للباعث (متوسط ​​1-1.5 سنة).
تنقسم مصابيح مبيد الجراثيم إلى الأوزون وغير الأوزون.
مصابيح الأوزون في طيف الانبعاث لها خط طيفي بطول موجة يبلغ 185 نانومتر ، والذي ، نتيجة للتفاعل مع جزيئات الأكسجين ، يشكل طبقة الأوزون في الهواء. يمكن أن يكون لتركيزات الأوزون العالية آثار ضارة على صحة الإنسان. يتطلب استخدام هذه المصابيح التحكم في محتوى الأوزون في الهواء والتهوية الشاملة للغرفة.
للقضاء على إمكانية توليد الأوزون ، تم تطوير ما يسمى بالمصابيح "الخالية من الأوزون" للجراثيم. بالنسبة لمثل هذه المصابيح ، نظرًا لتصنيع المصباح من مادة خاصة (زجاج الكوارتز المطلي) أو تصميمه ، يتم استبعاد انبعاث إشعاع خط 185 نانومتر.
يجب تخزين مصابيح مبيدات الجراثيم التي تجاوزت مدة خدمتها أو معطلة في غرفة منفصلة وتتطلب التخلص منها بشكل خاص وفقًا لمتطلبات الوثائق التنظيمية ذات الصلة.

مشعات مبيد للجراثيم.
جهاز التشعيع المبيد للجراثيم هو جهاز كهربائي يحتوي على: مصباح مبيد للجراثيم وعاكس وعناصر مساعدة أخرى بالإضافة إلى أجهزة للتثبيت. تعيد مشعات مبيد الجراثيم توزيع تدفق الإشعاع في الفضاء المحيط في اتجاه معين وتنقسم إلى مجموعتين - مفتوحة ومغلقة.
تستخدم المشعات المفتوحة تدفقًا مباشرًا لمبيد الجراثيم من المصابيح وعاكسًا (أو بدونه) ، والذي يغطي مساحة واسعة من حولهم. مثبتة على السقف أو الحائط. تسمى المشعات المثبتة في المداخل بالمشععات الحاجزة أو الستائر فوق البنفسجية ، حيث يقتصر تدفق مبيد الجراثيم على زاوية صلبة صغيرة.
يتم احتلال مكان خاص بواسطة مشعات مفتوحة مشتركة. في هذه المشعات ، بسبب الشاشة الدوارة ، يمكن توجيه تدفق مبيد الجراثيم من المصابيح إلى المنطقة العلوية أو السفلية من الفضاء. ومع ذلك ، فإن كفاءة هذه الأجهزة أقل بكثير بسبب التغير في الطول الموجي أثناء الانعكاس وبعض العوامل الأخرى. عند استخدام مشعات مدمجة ، يجب توجيه تدفق مبيد الجراثيم من المصابيح المحمية إلى المنطقة العليا من الغرفة بطريقة تمنع التدفق المباشر من المصباح أو العاكس إلى المنطقة السفلية. في الوقت نفسه ، يجب ألا يتجاوز الإشعاع الناتج عن التدفقات المنعكسة من السقف والجدران على سطح مشروط على ارتفاع 1.5 متر من الأرضية 0.001 واط / م 2.
في المشعات المغلقة (أجهزة إعادة التدوير) ، يتم توزيع تدفق مبيد الجراثيم من المصابيح في مساحة مغلقة صغيرة محدودة وليس لها مخرج إلى الخارج ، بينما يتم تطهير الهواء أثناء عملية ضخه من خلال فتحات التهوية في جهاز إعادة التدوير. عند استخدام تهوية الإمداد والعادم ، توضع مصابيح مبيد للجراثيم في حجرة المخرج. يتم توفير معدل تدفق الهواء إما عن طريق الحمل الحراري الطبيعي أو بواسطة مروحة. يجب وضع مشعات من النوع المغلق (أجهزة إعادة تدوير) في الداخل على الجدران على طول تدفقات الهواء الرئيسية (على وجه الخصوص ، بالقرب من أجهزة التدفئة) على ارتفاع لا يقل عن 2 متر من الأرض.
وفقًا لقائمة الغرف النموذجية المقسمة إلى فئات (GOST) ، يوصى بتجهيز الغرف من الفئتين الأولى والثانية بكل من مشعات مغلقة (أو تهوية للتزويد والعادم) ، ومفتوحة أو مجمعة - عند تشغيلها في غياب من الناس. من العامة.
في غرف الأطفال ومرضى الرئة ، يوصى باستخدام مشعات بمصابيح خالية من الأوزون. يُمنع استخدام الأشعة فوق البنفسجية الاصطناعية ، حتى وإن كانت غير مباشرة ، للأطفال المصابين بالسل النشط والتهاب الكلية والكلية والحمى والإرهاق الشديد.
يتطلب استخدام منشآت مبيدات الجراثيم فوق البنفسجية تنفيذًا صارمًا لتدابير السلامة التي تستبعد الآثار الضارة المحتملة للأشعة فوق البنفسجية القاتلة للجراثيم والأوزون وبخار الزئبق على البشر.

تدابير السلامة الأساسية وموانع استخدام الأشعة فوق البنفسجية العلاجية.

قبل استخدام الأشعة فوق البنفسجية من مصادر اصطناعية ، من الضروري زيارة الطبيب لاختيار وتحديد الحد الأدنى من جرعة الحمامي (MED) ، وهي معلمة فردية بحتة لكل شخص.
نظرًا لاختلاف الحساسية الفردية بشكل كبير ، يوصى بتقليص مدة الجلسة الأولى إلى النصف مقارنة بالوقت الموصى به من أجل التأكد من رد فعل جلد المستخدم. إذا تم العثور على أي رد فعل سلبي بعد الجلسة الأولى ، لا يوصى باستخدام المزيد من الأشعة فوق البنفسجية.
يجب ألا يتجاوز التعرض المنتظم لفترة طويلة (سنة أو أكثر) جلستين في الأسبوع ، ولا يمكن أن يكون هناك أكثر من 30 جلسة أو 30 جرعة حمامية كحد أدنى (MED) في السنة ، بغض النظر عن مدى صغر التعرض الفعال للحمامي. من المستحسن مقاطعة جلسات التشعيع المنتظمة في بعض الأحيان.
يجب إجراء التشعيع العلاجي مع الاستخدام الإجباري لنظارات واقية موثوقة للعيون.
يمكن أن تصبح جلد وعين أي شخص "هدفًا" للأشعة فوق البنفسجية. يُعتقد أن الأشخاص ذوي البشرة الفاتحة أكثر عرضة للتلف ، ومع ذلك ، لا يمكن للأشخاص ذوي البشرة الداكنة وذوي البشرة الداكنة الشعور بالأمان التام أيضًا.

حذرة للغاية مع التعرض الطبيعي والاصطناعي للأشعة فوق البنفسجية من الجسم كلهيجب أن تكون الفئات التالية من الأشخاص:

مرضى أمراض النساء (قد تزيد الأشعة فوق البنفسجية من الالتهاب).

وجود عدد كبير من الوحمات على الجسم ، أو مناطق تراكم الوحمات ، أو الوحمات الكبيرة

الأشخاص الذين عولجوا من سرطان الجلد في الماضي

العمل في الداخل خلال الأسبوع ثم أخذ حمامات الشمس في عطلات نهاية الأسبوع الطويلة

العيش أو الإجازة في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية

النمش أو الحروق

ألبينو ، والشقراوات ، وذوي الشعر الأشقر والأحمر

أن يكون من بين الأقارب المقربين من مرضى سرطان الجلد ، وخاصة الورم الميلانيني

العيش أو الإجازة في الجبال (كل 1000 متر فوق مستوى سطح البحر يضيف 4٪ - 5٪ من النشاط الشمسي)

لفترة طويلة ، لأسباب مختلفة ، في الهواء الطلق

بعد أن خضعت لعملية زرع عضو

الذين يعانون من بعض الأمراض المزمنة مثل الذئبة الحمامية الجهازية

تناول الأدوية التالية: مضادات الجراثيم (التتراسيكلين ، السلفوناميدات ، وبعض الأدوية الأخرى) العقاقير غير الستيرويدية المضادة للالتهابات ، مثل نابروكسين الفينوثيازيدات ، وتستخدم كمهدئات وأدوية مضادة للغثيان.

يعد التعرض غير المنضبط لفترات طويلة للأشعة فوق البنفسجية خطيرًا بشكل خاص على الأطفال والمراهقين ، حيث يمكن أن يتسبب في تطور سرطان الجلد في مرحلة البلوغ ، وهو سرطان الجلد الأكثر تقدمًا بسرعة.

في الصيف ، نقضي وقتًا أطول في الهواء الطلق ، ونرتدي ملابس أقل في نفس الوقت ، وبشرتنا أكثر تعرضًا لأشعة الشمس ، مما يزيد من خطر تلف الجلد. إن التعرض للأشعة فوق البنفسجية للجلد هو السبب الرئيسي لتطور الأورام الخبيثة في الجلد ، وأكثرها خبيثة هو الورم الميلانيني. على مدى السنوات العشر الماضية ، ارتفع معدل الإصابة بسرطان الجلد في روسيا من 4.5 إلى 6.1 لكل 100.000 نسمة. كل عام يصيب هذا الورم 8-9 آلاف روسي.

ليس من الممكن دائمًا الوقاية من سرطان الجلد ، ولكن يمكننا تقليل مخاطر الإصابة بهذا المرض بشكل كبير.

الحماية من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية ضرورية ليس فقط خلال عطلة على الشاطئ. الحماية ضرورية في جميع المواقف التي تقضي فيها الكثير من الوقت في الهواء الطلق ، خاصة خلال ساعات النشاط الشمسي القصوى (من 10 إلى 16) ، على سبيل المثال ، البستنة ، وركوب القوارب ، أنواع مختلفةالرياضة وصيد الأسماك والمشي لمسافات طويلة وجز العشب والمشي في المدينة والمتنزهات وركوب الدراجات.

الحماية من الأشعة فوق البنفسجية.

تم إثبات وجود علاقة مباشرة بين التعرض للإشعاع الشمسي والإصابة بالأورام الخبيثة ، بما في ذلك الورم الميلاني. أصبح من الممكن الآن إجراء تقدير دقيق لشدة الإشعاع الشمسي وخطر آثاره الضارة على الجلد في مكان معين وفي وقت معين. للقيام بذلك ، يسترشدون بقيم مؤشر الأشعة فوق البنفسجية (مؤشر الأشعة فوق البنفسجية) ، الذي يحتوي على قيم بمقياس من 1 إلى 11+ ويظهر قوة الأشعة فوق البنفسجية في مكان معين . كلما ارتفعت قيمة مؤشر الأشعة فوق البنفسجية ، زادت احتمالية الإصابة بحروق الشمس وتلف الجلد ، وفي النهاية ظهور أورام الجلد الخبيثة المختلفة.

• حماية الجلد بالملابس.

إذا كنت تخطط للبقاء في الشمس المفتوحة لفترة طويلة ، فاحمي بشرتك بالملابس. هناك اعتقاد خاطئ واسع الانتشار بأن أي ملابس تحمي الجلد بشكل موثوق من ملامسة الأشعة فوق البنفسجية. ومع ذلك ، فهي ليست كذلك. من المهم الانتباه إلى نمط الملابس نفسه وخصائص القماش الذي صنعت منه.

اختر الملابس التي تغطي جسمك قدر الإمكان: السراويل والتنانير بطول الكاحل والقمصان والبلوزات ذات الأكمام الطويلة.

الملابس المصبوغة ، خاصةً بأصباغ طبيعية (خضراء ، بنية ، بيج) ، أو الملابس الداكنة تحمي بشكل أفضل من أشعة الشمس من الأبيض ، ومع ذلك ، فإنها تسخن أكثر ، مما يزيد من الحمل الحراري على الجسم. تضاعف المواد ذات الطبقتين خصائصها الوقائية. يفضل ارتداء الملابس السميكة.

تحتفظ الأقمشة المصنوعة من القطن والكتان والقنب بالأشعة فوق البنفسجية جيدًا ، لكن الأقمشة المصنوعة من الحرير الطبيعي لا تحمي من الإشعاع الشمسي. يمتص البوليستر الأشعة فوق البنفسجية قدر الإمكان.

احمِ فروة رأسك بارتداء غطاء رأس (قبعة ، وشاح رأس). تذكر جلد الأذنين ، ستتم حمايتهما بظل قبعة واسعة الحواف. يحتاج جلد الرقبة بشكل خاص إلى الحماية ، وهذا هو الجزء الأقل حماية من الجسم ، اختر الملابس ذات الياقة التي يمكن قلبها ، أو اربط وشاحًا أو وشاحًا حول رقبتك.

تذكر أن الملابس لا يمكن أن توفر حماية بنسبة 100٪ ، إذا كان الضوء مرئيًا من خلال القماش ، فهذا يعني أنه ينقل الأشعة فوق البنفسجية.

• استخدام واقي الشمس للاستخدام الخارجي.

استخدم منتجات الحماية من الشمس بعامل حماية من الشمس (SPF) 30 أو أعلى. من المفاهيم الخاطئة الشائعة أنه يجب استخدام واقي الشمس على الشاطئ فقط. ومع ذلك ، فإن الشمس تؤثر علينا على مدار السنة ، وخلال ذروة النشاط الموسمي ، لا تقل الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية في المدينة عنها على الشاطئ.

خلال ساعات النشاط الشمسي القصوى من الساعة 10.00 إلى الساعة 16.00) ، يجب حماية جميع الجلد المكشوف بوضع واقٍ من الشمس. على الشاطئ - على الجسد كله ، في المدينة أو في نزهة على الأقدام - على الوجه والشفتين والأذنين والرقبة واليدين. يستخدم معظم الناس واقي الشمس بشكل غير صحيح ، ويستخدمونه باعتدال. الكمية الموصى بها من واقي الشمس لكل وحدة من سطح الجلد هي 2 مجم SPF لكل سم من الجلد. لتطبيق واحد من واقي الشمس على بشرة شخص بالغ ، يلزم 30 مل على الأقل من المنتج.

ضع واقٍ من الشمس حتى في الأيام الملبدة بالغيوم عندما تكون الشمس مخفية خلف الغيوم ، لأن السحب لا تمنع الأشعة فوق البنفسجية من الاختراق.

قبل وضع الكريم الواقي من الشمس ، تأكد من قراءة التعليمات المرفقة به ، والتي تشير إلى عدد المرات التي تحتاج فيها إلى إعادة تطبيقه. في المتوسط ​​، من الضروري تكرار علاج الجلد كل ساعتين من التعرض للشمس. العديد من المنتجات ليست مقاومة للرطوبة وتتطلب إعادة التطبيق بعد كل غمر في الماء ؛ يمكن أن يؤدي زيادة التعرق أيضًا إلى تقليل وقت الحماية الفعالة. يجد العديد من عشاق العطلات الشاطئية متعة معينة في التعرض السلبي الطويل للغاية للشمس ، فهم "يأخذون حمام شمس" بجد لساعات ، مع الثقة الكاملة في أنهم يفيدون أجسادهم ، "يستعيدون أنفسهم". هذه ممارسة خطيرة للغاية ، خاصةً محبوبة من قبل الأشخاص في منتصف العمر وكبار السن. يجب أن يتذكر هؤلاء المصطافون أنه حتى الاستخدام الكفء لواقيات الشمس لا يضمن الحماية المطلقة للجلد من التلف ، يجب أن يكون الوقت الذي يقضيه في الشمس المفتوحة محدودًا للغاية (لا يزيد عن ساعتين).

• التواجد في الظل خلال ساعات الشمس النشطة.

يعد الحد من التعرض الطويل للشمس طريقة أخرى لتجنب التعرض للأشعة فوق البنفسجية الضارة. هذا صحيح بشكل خاص في منتصف النهار ، من الساعة 10.00 إلى الساعة 16.00 ، عندما تكون الأشعة فوق البنفسجية نشطة بشكل مفرط. يساعد اختبار بسيط في فهم شدة الإشعاع الشمسي: إذا كان ظل الشخص أقصر من ارتفاع الشخص نفسه ، فعندئذ تكون الشمس نشطة ، ويجب اتخاذ تدابير وقائية. لا يعد التواجد في ظل مظلة الشاطئ حماية كاملة ، حيث أن ما يصل إلى 84٪ من الأشعة فوق البنفسجية تنعكس من الرمال وتصل إلى الجلد دون عائق.

• استخدام النظارات الشمسية.

الاهتمام بحماية البشرة ، ولا تنسى العيون. الورم الميلانيني في العين أقل شيوعًا من سرطان الجلد. يمكنك تقليل مخاطر تطورها فقط باستخدام النظارات الشمسية الخاصة. من الأفضل استخدام النظارات ذات القطر الكبير ، حيث تحجب أكوابها 98٪ على الأقل من الأشعة فوق البنفسجية. قم بشراء النظارات من متاجر البصريات المتخصصة ، وتأكد من أن عدساتها تمتص الأشعة فوق البنفسجية حتى 400 نانومتر ، مما يعني أن النظارات تحجب 98٪ على الأقل من الأشعة فوق البنفسجية. في حالة عدم وجود مثل هذه التعليمات على الملصق ، من المرجح ألا توفر النظارات حماية كافية للعينين.

من خلال حماية نفسك من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية ، فإنك تطيل العمر.

مصابيح الأشعة فوق البنفسجية المستخدمة في الزخرفة

بالإضافة إلى طلاء الجدران المعتاد ، نقوم أيضًا بتنفيذ أعمال الدهانات الفلورية. تتوهج هذه الدهانات تحت مصابيح الأشعة فوق البنفسجية (مصابيح الضوء الأسود) ، مما يتيح لك خلق جو غير عادي إلى حد ما. غالبًا ما يهتم عملاؤنا بسلامة هذه المصابيح من أجل الصحة.
دعنا نحاول فهم هذه المشكلة.

الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية ، الأشعة فوق البنفسجية) هي إشعاع كهرومغناطيسي يشغل النطاق الطيفي بين الأشعة المرئية والأشعة السينية. تتراوح الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية من 10 إلى 400 نانومتر.
هناك عدة أنواع من الأشعة فوق البنفسجية ، تختلف في تأثيرها على البشر:

• الأشعة فوق البنفسجية أ ، الموجة الطويلة - 400-315 نانومتر
• الأشعة فوق البنفسجية ب ، الموجة المتوسطة - 315-280 نانومتر
• الأشعة فوق البنفسجية C ، الموجة القصيرة - 280-100 نانومتر

كلما كان الطول الموجي أقصر ، زادت الطاقة التي يمتلكها الإشعاع وأعمق تخترق أنسجة الجسم - لذا فإن النوع C الأكثر خطورة بالنسبة لنا ، والإشعاع من النوع A يكون أقل خطورة.

المصدر الطبيعي للأشعة فوق البنفسجية هو شمسنا. يشع في جميع النطاقات ، ولكن بفضل الغلاف الجوي لكوكبنا ، وخاصة طبقة الأوزون ، يصل إلينا فقط إشعاع من النوع A وجزء صغير من إشعاع النوع B. إنه الأشعة فوق البنفسجية الشمسية التي تسبب حروق الشمس على أجسامنا وتساهم في إنتاج الجلد لفيتامين د.

هناك أنواع مختلفة من مصابيح الأشعة فوق البنفسجية:

• مصابيح الأشعة فوق البنفسجية (مصابيح الضوء الأسود ، الأضواء السوداء) المستخدمة في الزخرفة ، وكذلك المصابيح المستخدمة في أجهزة الكشف عن العملات ، تعطي فقط إشعاعًا من النوع A مع موجة طويلة في منطقة 370 نانومتر. هذا ضوء آمن إلى حد ما ويكون التواجد تحت هذا المصباح أقل ضررًا للبشرة والعينين من التعرض للشمس في يوم صافٍ. ومع قلة ضوء الشمس ، على سبيل المثال في فصل الشتاء ، فإن التواجد تحت هذا المصباح مفيد أيضًا ، لأنه يساهم في إنتاج فيتامين د وبعض الهرمونات التي تعمل على تحسين الحالة المزاجية. على الرغم من أنه لا ينبغي إساءة استخدامها أيضًا. أيضًا ، لا تنظر إلى المصباح نفسه من مسافة قريبة لفترة طويلة.
• مصابيح الأشعة فوق البنفسجية المستخدمة في الاستلقاء تحت أشعة الشمس تعطي إشعاعًا من النوعين A و B ، بالقرب من الأشعة فوق البنفسجية الشمسية ، وبسبب قوتها وكميتها ، فإن البقاء في مقصورة التشمس الاصطناعي يقتصر على بضع دقائق مع حماية إلزامية للعين بنظارات خاصة.
• هناك أيضًا مصابيح كوارتز ومبيدات للجراثيم تستخدم في الطب لتطهير المباني. مصابيح مبيد للجراثيم - نوع إشعاع B ، كوارتز - نوع إشعاع قاسي C. لا ينبغي بأي حال من الأحوال أن تكون تحت هذه المصابيح حتى لفترة قصيرة.

عند النظر إلى مصباح الضوء الأسود ، لا نرى سوى وهج بنفسجي خافت ، على الرغم من أن هذه المصابيح تتوهج بشكل ساطع للغاية بالنسبة للحشرات. يفسر ذلك حقيقة أن أعيننا ، على عكس عيون الحشرات ، لديها مرشح لا يسمح للأشعة فوق البنفسجية بالوصول إلى شبكية العين. يعمل هذا على حماية العينين ، لأنه بدون هذا المرشح كانت رؤيتنا قد تدهورت بحلول سن العشرين.

لذلك دعونا نلخص:
مصابيح الأشعة فوق البنفسجية ذات الضوء الأسود المستخدمة في الزخرفة آمنة تمامًا. يمكنك أن تنفق بأمان تحت هذا المصباح لعدة ساعات في اليوم. في فصل الشتاء ، مع قصير يوم مشمستشغيل مصباح الأشعة فوق البنفسجية لمدة 30-60 دقيقة في اليوم (حسب طاقة المصباح) مفيد للصحة. المصابيح الفلورية و LED. يتم تحديد طاقة المصباح بمعدل 1-2 واط لكل متر مربع.

الشمس مصدر قوي للحرارة والضوء. بدونها ، لا يمكن أن توجد حياة على هذا الكوكب. تنبعث من الشمس أشعة غير مرئية للعين المجردة. سنكتشف خصائص الأشعة فوق البنفسجية وتأثيرها على الجسم والضرر المحتمل.

يحتوي الطيف الشمسي على أجزاء من الأشعة تحت الحمراء والمرئية والأشعة فوق البنفسجية. الأشعة فوق البنفسجية لها تأثيرات إيجابية وسلبية على البشر. يتم استخدامه في مجالات الحياة المختلفة. لوحظ الاستخدام الواسع في الطب ، تميل الأشعة فوق البنفسجية إلى تغيير التركيب البيولوجي للخلايا ، مما يؤثر على الجسم.

مصادر التعرض

المصدر الرئيسي للأشعة فوق البنفسجية هو الشمس. يتم الحصول عليها أيضًا باستخدام مصابيح الإضاءة الخاصة:

1. ضغط عالي من الزئبق والكوارتز.
2. الانارة الحيوية.
3. قاتل الأوزون والكوارتز للجراثيم.

حاليًا ، هناك أنواع قليلة فقط من البكتيريا المعروفة للبشرية والتي يمكن أن توجد بدون الأشعة فوق البنفسجية. بالنسبة للخلايا الحية الأخرى ، فإن غيابها سيؤدي إلى الموت.

ما هو تأثير الأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان؟

عمل ايجابي

اليوم ، تستخدم الأشعة فوق البنفسجية على نطاق واسع في الطب. له تأثير مهدئ ومسكن ومضاد للكساح ومضاد للتشنج. التأثير الإيجابي للأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان:

• تناول فيتامين د ضروري لامتصاص الكالسيوم.
• تحسين التمثيل الغذائي ، حيث يتم تنشيط الإنزيمات ؛
• تقليل التوتر العصبي.
• زيادة إنتاج الإندورفين.
• توسع الأوعية الدموية وتطبيع الدورة الدموية.
• تسريع التجديد.

تعتبر الأشعة فوق البنفسجية للإنسان مفيدة أيضًا في أنها تؤثر على النشاط المناعي الحيوي ، وتساعد على تنشيط وظائف الحماية للجسم ضد الالتهابات المختلفة. عند تركيز معين ، يتسبب الإشعاع في إنتاج أجسام مضادة تؤثر على مسببات الأمراض.

تأثير سيء

غالبًا ما يتجاوز ضرر المصباح فوق البنفسجي على جسم الإنسان ذلك. ميزات مفيدة. إذا لم يتم استخدامه للأغراض الطبية بشكل صحيح ، ولم يتم مراعاة تدابير السلامة ، فمن الممكن تناول جرعة زائدة ، والتي تتميز بالأعراض التالية:

1. ضعف.
2. اللامبالاة.
3. قلة الشهية.
4. مشاكل في الذاكرة.
5. القلب.

التعرض للشمس لفترات طويلة ضار بالبشرة والعينين والمناعة. تختفي عواقب حروق الشمس المفرطة ، مثل الحروق والطفح الجلدي والحساسية ، بعد أيام قليلة. تتراكم الأشعة فوق البنفسجية ببطء في الجسم وتسبب أمراضًا خطيرة.

يمكن أن يتسبب تعرض الجلد للأشعة فوق البنفسجية في حدوث حمامي. تتوسع الأوعية ، والتي تتميز باحتقان ووذمة. يدخل الهيستامين وفيتامين د الذي يتراكم في الجسم إلى مجرى الدم ، مما يساهم في حدوث تغيرات في الجسم.

تعتمد مرحلة تطور الحمامي على:

• مجموعة من الأشعة فوق البنفسجية.
• جرعات إشعاعية
• الحساسية الفردية.

يؤدي التشعيع المفرط إلى حرق الجلد مع تكوين فقاعة وتقارب لاحق للظهارة.

لكن ضرر الأشعة فوق البنفسجية لا يقتصر على الحروق ، فإن استخدامها غير العقلاني يمكن أن يؤدي إلى تغيرات مرضية في الجسم.

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الجلد

تسعى معظم الفتيات للحصول على جسم جميل مدبوغ. ومع ذلك ، يكتسب الجلد لونًا داكنًا تحت تأثير الميلانين ، لذلك يكون الجسم محميًا من المزيد من الإشعاع. لكنها لن تحمي من الآثار الأكثر خطورة للإشعاع:

1. حساسية الضوء - حساسية عالية للأشعة فوق البنفسجية. يمكن أن يؤدي الحد الأدنى من فعاليته إلى حرق أو حكة أو حرق. هذا يرجع أساسًا إلى استخدام الأدوية أو مستحضرات التجميل أو بعض الأطعمة.
2. الشيخوخة - تخترق الأشعة فوق البنفسجية الطبقات العميقة من الجلد وتدمر ألياف الكولاجين وتفقد المرونة وتظهر التجاعيد.
3. الورم الميلانيني هو سرطان جلدي يتطور نتيجة التعرض المتكرر والمطول للشمس. تؤدي جرعة زائدة من الأشعة فوق البنفسجية إلى ظهور أورام خبيثة في الجسم.
4. سرطان الخلايا القاعدية وسرطان الخلايا الحرشفية هو نمو سرطاني في الجسم يتطلب الاستئصال الجراحي للمناطق المصابة. غالبًا ما يحدث هذا المرض عند الأشخاص الذين ينطوي عملهم على البقاء لفترة طويلة في الشمس.

أي التهاب جلدي تسببه الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن يسبب سرطان الجلد.

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على العيون

يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تؤثر سلبًا على العينين. نتيجة لتأثيره ، قد تتطور الأمراض التالية:

• ضيق الملتحمة وكهرباء العين. يتميز باحمرار وتورم العينين ، والتمزق ، والخوف من الضوء. يظهر في أولئك الذين غالبًا ما يكونون في الشمس الساطعة في طقس ثلجي بدون نظارات شمسية أو في عمال اللحام الذين لا يتبعون قواعد السلامة.
• إعتام عدسة العين هو ضبابية على العدسة. يظهر هذا المرض بشكل رئيسي في الشيخوخة. يتطور نتيجة تأثير أشعة الشمس على العين ، والتي تتراكم طوال الحياة.
• الظفرة هي فرط نمو ملتحمة العين.

بعض أنواع السرطانات التي تصيب العين والجفون ممكنة أيضًا.

كيف تؤثر الأشعة فوق البنفسجية على جهاز المناعة؟

كيف يؤثر الإشعاع على جهاز المناعة؟ في جرعة معينة ، تزيد الأشعة فوق البنفسجية من وظائف الحماية في الجسم ، لكن تأثيرها المفرط يضعف جهاز المناعة.

يغير الإشعاع الخلايا الواقية ، ويفقدون قدرتها على محاربة الفيروسات المختلفة والخلايا السرطانية.

حماية الجلد

لحماية نفسك من أشعة الشمس ، يجب اتباع قواعد معينة:

1. يجب أن تكون في الشمس المفتوحة باعتدال ، ولسمرة صغيرة تأثير واق من الضوء.
2. من الضروري إثراء النظام الغذائي بمضادات الأكسدة والفيتامينات C و E.
3. يجب عليك دائمًا استخدام واقي الشمس. في هذه الحالة ، تحتاج إلى اختيار أداة ذات مستوى عالٍ من الحماية.
4. لا يُسمح باستخدام الأشعة فوق البنفسجية للأغراض الطبية إلا تحت إشراف أخصائي.
5. يُنصح أولئك الذين يعملون مع مصادر الأشعة فوق البنفسجية بحماية أنفسهم باستخدام قناع. يعد ذلك ضروريًا عند استخدام مصباح مبيد للجراثيم ، وهو أمر خطير على العينين.
6. لا ينبغي لعشاق السمرة أن يزوروا مقصورة التشمس الاصطناعي كثيرًا.

لحماية نفسك من الإشعاع ، يمكنك أيضًا استخدام ملابس خاصة.

موانع

التعرض للأشعة فوق البنفسجية هو بطلان للأشخاص التالين:

• أولئك الذين لديهم بشرة خفيفة وحساسة للغاية ؛
• مع شكل نشط من مرض السل.
• الأطفال؛
• في الأمراض الالتهابية أو الأورام الحادة.
• ألبينوس.
• خلال المرحلتين الثانية والثالثة من ارتفاع ضغط الدم.
• مع عدد كبير من الشامات.
• أولئك الذين يعانون من أمراض جهازية أو أمراض النساء ؛
• الاستخدام طويل الأمد لبعض الأدوية ؛
• مع استعداد وراثي لسرطان الجلد.

الأشعة تحت الحمراء

جزء آخر من الطيف الشمسي هو الأشعة تحت الحمراء ، والتي لها تأثير حراري. يتم استخدامه في الساونا الحديثة.

عبارة عن غرفة خشبية صغيرة بها بواعث مدمجة للأشعة تحت الحمراء. تحت تأثير موجاتهم ، يدفأ جسم الإنسان.

لا يرتفع الهواء في ساونا الأشعة تحت الحمراء عن 60 درجة. ومع ذلك ، فإن الأشعة تسخن الجسم حتى 4 سم ، عندما تخترق الحرارة في الحمام التقليدي 5 مم فقط.

وذلك لأن موجات الأشعة تحت الحمراء هي نفس طول موجات الحرارة القادمة من الإنسان. يتقبلها الجسم على أنها خاصة به ولا يقاوم الاختراق. ترتفع درجة حرارة جسم الإنسان إلى 38.5 درجة. بفضل هذا ، تموت الفيروسات والكائنات الحية الدقيقة الخطرة. ساونا الأشعة تحت الحمراء لها تأثير علاجي وتجديد ووقائي. يشار إليه لجميع الأعمار.

قبل زيارة مثل هذه الساونا ، يجب عليك استشارة أخصائي ، وكذلك اتباع احتياطات السلامة لوجودك في غرفة بها بواعث الأشعة تحت الحمراء.

فيديو: الأشعة فوق البنفسجية.

الأشعة فوق البنفسجية في الطب

في الطب ، هناك مصطلح "التجويع فوق البنفسجي". يحدث هذا عندما لا يحصل الجسم على ما يكفي من ضوء الشمس. لتجنب أي أمراض من هذا ، يتم استخدام مصادر اصطناعية للأشعة فوق البنفسجية. تساعد في محاربة نقص فيتامين (د) في فصل الشتاء وتقوية المناعة.

كما يستخدم هذا الإشعاع في علاج أمراض المفاصل والحساسية والجلدية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأشعة فوق البنفسجية لها الخصائص العلاجية التالية:

1. تطبيع عمل الغدة الدرقية.
2. يحسن وظيفة الجهاز التنفسي والغدد الصماء.
3. يزيد الهيموجلوبين.
4. يطهر الغرفة والأدوات الطبية.
5. يقلل من مستويات السكر.
6. يساعد في علاج الجروح القيحية.

يجب ألا يغيب عن البال أن المصباح فوق البنفسجي ليس دائمًا مفيدًا ، وأن الضرر الكبير ممكن.

لكي يكون للأشعة فوق البنفسجية تأثير مفيد على الجسم ، يجب عليك استخدامها بشكل صحيح ، واتباع احتياطات السلامة وعدم تجاوز الوقت الذي تقضيه في الشمس. إن الإفراط في جرعة الإشعاع يشكل خطورة على صحة الإنسان وحياته.