Енергията на Слънцето е електромагнитни вълни, които са разделени на няколко части от спектъра:

• рентгенови лъчи - с най-къса дължина на вълната (под 2 nm);
• дължината на вълната на ултравиолетовото лъчение е от 2 до 400 nm;
• видимата част от светлината, която се улавя от окото на хора и животни (400-750 nm);
• топло окисляване (над 750 nm).

Всяка част намира своето приложение и е от голямо значение за живота на планетата и цялата й биомаса. Ще разгледаме какви са лъчите в диапазона от 2 до 400 nm, къде се използват и каква роля играят в живота на хората.

История на откриването на UV радиацията

Първите споменавания датират от 13 век в описанията на философ от Индия. Той пише за невидимата виолетова светлина, която открива. Техническите възможности от онова време обаче явно не са достатъчни, за да потвърдят това експериментално и да го проучат в детайли.

Това беше възможно пет века по-късно, физик от Германия, Ритер. Той беше този, който проведе експерименти със сребърен хлорид върху неговото разпадане под въздействието на електромагнитно излъчване. Ученият видял, че този процес протича по-бързо не в тази област на света, която вече е била открита по това време и се е наричала инфрачервена, а в обратната. Оказа се, че това е нова територия, все още непроучена.

Така през 1842 г. е открито ултравиолетовото лъчение, чиито свойства и приложение впоследствие са подложени на задълбочен анализ и изследване от различни учени. Голям принос за това имаха хора като: Александър Бекерел, Варшава, Данциг, Македонио Мелони, Франк, Парфенов, Галанин и др.

основни характеристики

Какво е приложението, което днес е толкова широко разпространено в различни отрасли на човешката дейност? Първо, трябва да се отбележи, че тази светлина се появява само при много високи температури от 1500 до 2000 0 C. Именно в този диапазон ултравиолетовите лъчи достигат своята пикова активност по отношение на експозицията.

По физическа природа това е електромагнитна вълна, чиято дължина варира в доста широк диапазон - от 10 (понякога от 2) до 400 nm. Целият диапазон на това лъчение е условно разделен на две области:

1. близък спектър. Той достига до Земята през атмосферата и озоновия слой от Слънцето. Дължина на вълната - 380-200 nm.
2. Далеч (вакуум). Активно се абсорбира от озона, кислорода на въздуха, атмосферните компоненти. Възможно е да се изследва само със специални вакуумни устройства, за които получи името си. Дължина на вълната - 200-2 nm.

Има класификация на видовете, които имат ултравиолетово лъчение. Свойства и приложение намира всеки от тях.

1. Близо до.
2. По-нататък.
3. Екстремни.
4. Средно аритметично.
5. Вакуум.
6. Черна светлина с дълги вълни (UV-A).
7. Късовълнов бактерициден (UV-C).
8. Средно вълнови UV-B.

Всеки вид има своя собствена дължина на вълната на ултравиолетовото лъчение, но всички те са в общите граници, които вече бяха посочени по-рано.

Интересна е UV-A или така наречената черна светлина. Факт е, че този спектър има дължина на вълната 400-315 nm. Това е на границата с видимата светлина, която човешкото око може да улови. Следователно такова лъчение, преминавайки през определени предмети или тъкани, е способно да се премести в областта на видимата виолетова светлина и хората го различават като черно, тъмно синьо или тъмно лилаво.

Спектрите, произведени от източници на ултравиолетово лъчение, могат да бъдат три вида:

• управляван;
• непрекъснато;
• молекулярна (лента).

Първите са характерни за атоми, йони, газове. Втората група е за рекомбинация, спирачно лъчение. Източници от третия тип най-често се срещат при изследване на разредени молекулярни газове.

Източници на ултравиолетова радиация

Основните източници на UV лъчи попадат в три широки категории:

• естествен или естествен;
• изкуствени, създадени от човека;
• лазер.

Първата група включва единствения тип концентратор и излъчвател - Слънцето. Именно небесното тяло дава най-мощния заряд от този тип вълни, които могат да преминат и да достигнат повърхността на Земята. Обаче не изцяло. Учените излагат теорията, че животът на Земята се е зародил едва когато озоновият екран е започнал да я предпазва от прекомерно проникване на вредни ултравиолетови лъчи във високи концентрации.

През този период белтъчните молекули, нуклеиновите киселини и АТФ станаха способни да съществуват. До днес озоновият слой влиза в тясно взаимодействие с по-голямата част от UV-A, UV-B и UV-C лъчи, като ги неутрализира и предотвратява преминаването им. Следователно защитата от ултравиолетовото лъчение на цялата планета е изключително негова заслуга.

Какво определя концентрацията на ултравиолетовото лъчение, проникващо в Земята? Има няколко основни фактора:

• озонови дупки;
• височина над морското равнище;
• височина на слънцестоене;
• атмосферна дисперсия;
• степента на отразяване на лъчите от естествените земни повърхности;
• състояние на облачни пари.

Обхватът на ултравиолетовото лъчение, проникващо в Земята от Слънцето, варира от 200 до 400 nm.

Следните източници са изкуствени. Те включват всички онези устройства, устройства, технически средства, които са проектирани от човека, за да получат желания спектър на светлината с дадени параметри на дължината на вълната. Това беше направено с цел получаване на ултравиолетово лъчение, чието използване може да бъде изключително полезно в различни сфери на дейност. Изкуствените източници включват:

1. Еритемни лампи, които имат способността да активират синтеза на витамин D в кожата. Това предотвратява и лекува рахит.
2. Уреди за солариуми, в които хората получават не само красив естествен тен, но и се лекуват заболявания, възникващи при липса на открита слънчева светлина (т.нар. зимна депресия).
3. Привличащи лампи, които ви позволяват да се борите с насекоми на закрито безопасно за хората.
4. Живачно-кварцови устройства.
5. Ексиламп.
6. луминесцентни устройства.
7. Ксенонови лампи.
8. газоразрядни устройства.
9. Високотемпературна плазма.
10. Синхротронно лъчение в ускорители.

Друг вид източник са лазерите. Тяхната работа се основава на генерирането на различни газове - както инертни, така и не. Източници могат да бъдат:

• азот;
• аргон;
• неонови;
• ксенон;
• органични сцинтилатори;
• кристали.

Съвсем наскоро, преди около 4 години, беше изобретен лазер със свободни електрони. Дължината на ултравиолетовото лъчение в него е равна на тази, наблюдавана в условията на вакуум. Доставчиците на UV лазери се използват в биотехнологиите, микробиологичните изследвания, масспектрометрията и т.н.

Биологични ефекти върху организмите

Ефектът на ултравиолетовото лъчение върху живите същества е двоен. От една страна, при неговия дефицит могат да се появят заболявания. Това стана ясно едва в началото на миналия век. Изкуственото облъчване със специално UV-A в необходимите норми е в състояние да:

• активират имунната система;
• предизвикват образуването на важни съдоразширяващи съединения (хистамин, например);
• укрепване на опорно-двигателния апарат;
• подобряване на белодробната функция, увеличаване на интензивността на газообмена;
• влияят върху скоростта и качеството на метаболизма;
• повишаване на тонуса на тялото чрез активиране на производството на хормони;
• повишават пропускливостта на стените на кръвоносните съдове на кожата.

Ако UV-A навлезе в човешкото тяло в достатъчни количества, тогава не се развиват заболявания като зимна депресия или лек глад, а рискът от развитие на рахит също е значително намален.

Ефектът на ултравиолетовото лъчение върху тялото е от следните видове:

• бактерицидно;
• противовъзпалително;
• регенериращ;
• болкоуспокояващо.

Тези свойства до голяма степен обясняват широкото използване на UV в лечебни заведения от всякакъв тип.

Въпреки това, в допълнение към горните предимства, има и отрицателни аспекти. Има редица болести и неразположения, които могат да бъдат придобити, ако не получавате достатъчно или, напротив, приемате разглежданите вълни в излишък.

1. Рак на кожата. Това е най-опасното излагане на ултравиолетова радиация. Меланомът може да се образува при прекомерно въздействие на вълни от всякакъв източник - както естествен, така и създаден от човека. Това важи особено за любителите на тен в солариума. Всичко изисква умереност и предпазливост.
2. Разрушителен ефект върху ретината на очните ябълки. С други думи, може да се развие катаракта, птеригиум или изгаряне на обвивката. Вредното прекомерно въздействие на ултравиолетовите лъчи върху очите е доказано от учените отдавна и потвърдено от експериментални данни. Ето защо, когато работите с такива източници, трябва да наблюдавате.На улицата можете да се предпазите с помощта на тъмни очила. В този случай обаче трябва да внимавате за фалшификати, защото ако очилата не са оборудвани с UV-репелентни филтри, тогава разрушителният ефект ще бъде още по-силен.
3. Изгаряния по кожата. През лятото те могат да бъдат заслужени, ако неконтролируемо се излагате на UV лъчи за дълго време. През зимата можете да ги получите поради особеността на снега да отразява тези вълни почти напълно. Следователно облъчването става както от страната на Слънцето, така и от страната на снега.
4. Стареене. Ако хората са изложени на UV лъчи за дълго време, те започват да показват признаци на стареене на кожата много рано: летаргия, бръчки, отпуснатост. Това се дължи на факта, че защитните бариерни функции на обвивката са отслабени и нарушени.
5. Въздействие с последствия във времето. Те се състоят в прояви на негативни влияния не в млада възраст, а по-близо до старостта.

Всички тези резултати са следствие от неправилно дозиране на UV, т.е. възникват, когато използването на ултравиолетово лъчение се извършва нерационално, неправилно и без спазване на мерките за безопасност.

Ултравиолетово лъчение: приложение

Основните области на употреба се основават на свойствата на веществото. Това важи и за спектралното вълново излъчване. И така, основните характеристики на UV, на които се основава неговото приложение, са:

• висока химическа активност;
• бактерициден ефект върху организмите;
• способността да предизвиква блясък на различни вещества в различни нюанси, видими за човешкото око (луминесценция).

Това позволява широко използване на ултравиолетовото лъчение. Приложението е възможно в:

• спектрометрични анализи;
• астрономически изследвания;
• лекарство;
• стерилизация;
• дезинфекция на питейна вода;
• фотолитография;
• аналитично изследване на минерали;
• UV филтри;
• за улавяне на насекоми;
• за да се отървете от бактерии и вируси.

Всяка от тези зони използва специфичен тип UV със собствен спектър и дължина на вълната. Напоследък този тип радиация се използва активно във физико-химичните изследвания (определяне на електронната конфигурация на атомите, кристалната структура на молекулите и различни съединения, работа с йони, анализ на физически трансформации на различни космически обекти).

Има още една особеност на ефекта на UV върху веществата. Някои полимерни материали са способни да се разлагат под въздействието на интензивен постоянен източник на тези вълни. Например като:

• полиетилен под всякакво налягане;
• полипропилен;
• полиметилметакрилат или органично стъкло.

Какво е въздействието? Продуктите, направени от тези материали, губят цвят, напукват се, избледняват и в крайна сметка се срутват. Затова те се наричат ​​чувствителни полимери. Тази характеристика на разграждането на въглеродната верига при условия на слънчево осветление се използва активно в нанотехнологиите, рентгеновата литография, трансплантологията и други области. Това се прави главно за изглаждане на грапавостта на повърхността на продуктите.

Спектрометрията е основна област на аналитичната химия, която е специализирана в идентифицирането на съединения и техния състав чрез способността им да абсорбират UV светлина с определена дължина на вълната. Оказва се, че спектрите са уникални за всяко вещество, така че те могат да бъдат класифицирани според резултатите от спектрометрията.

Също така, използването на ултравиолетово бактерицидно лъчение се извършва за привличане и унищожаване на насекоми. Действието се основава на способността на окото на насекомото да улавя невидими за човека късовълнови спектри. Следователно животните летят до източника, където се унищожават.

Използване в солариуми - специални инсталации от вертикален и хоризонтален тип, в които човешкото тяло е изложено на UV-A. Това се прави, за да се активира производството на меланин в кожата, придавайки й по-тъмен цвят, гладкост. В допълнение, възпалението се изсушава и вредните бактерии на повърхността на кожата се унищожават. Особено внимание трябва да се обърне на защитата на очите и чувствителните зони.

медицинска област

Използването на ултравиолетовото лъчение в медицината също се основава на способността му да унищожава невидими за окото живи организми - бактерии и вируси, както и на характеристиките, които се появяват в тялото при компетентно осветление с изкуствено или естествено лъчение.

Основните показания за UV лечение могат да бъдат обобщени в няколко точки:

1. Всички видове възпалителни процеси, отворени рани, нагноявания и отворени шевове.
2. С наранявания на тъкани, кости.
3. При изгаряния, измръзване и кожни заболявания.
4. При респираторни заболявания, туберкулоза, бронхиална астма.
5. С появата и развитието на различни видове инфекциозни заболявания.
6. При заболявания, придружени от силна болка, невралгия.
7. Болести на гърлото и носната кухина.
8. Рахит и трофичен
9. Зъбни заболявания.
10. Регулиране на кръвното налягане, нормализиране на сърдечната дейност.
11. Развитието на ракови тумори.
12. Атеросклероза, бъбречна недостатъчност и някои други състояния.

Всички тези заболявания могат да имат много сериозни последици за тялото. Затова лечението и профилактиката с помощта на UV е истинско медицинско откритие, което спасява хиляди и милиони човешки животи, запазвайки и възстановявайки здравето им.

Друг вариант за използване на UV от медико-биологична гледна точка е дезинфекцията на помещенията, стерилизацията на работни повърхности и инструменти. Действието се основава на способността на UV да инхибира развитието и репликацията на ДНК молекули, което води до тяхното изчезване. Убиват се бактерии, гъбички, протозои и вируси.

Основният проблем при използването на такава радиация за стерилизация и дезинфекция на стая е зоната на осветяване. В края на краищата организмите се унищожават само с пряко въздействие на директни вълни. Всичко, което остава отвън, продължава да съществува.

Аналитична работа с минерали

Способността да се индуцира луминесценция във веществата прави възможно използването на UV за анализиране на качествения състав на минерали и ценни скали. В това отношение скъпоценните, полускъпоценните и декоративните камъни са много интересни. Какви нюанси не дават при облъчване с катодни вълни! Известният геолог Малахов пише за това много интересно. Работата му разказва за наблюдения на блясъка на цветовата палитра, който минералите могат да дадат в различни източници на радиация.

Така например топазът, който има красив наситен син цвят във видимия спектър, свети ярко зелено при облъчване, а изумрудът - червено. Перлите изобщо не могат да дадат определен цвят и блестят с много цветове. Полученият спектакъл е просто фантастичен.

Ако съставът на изследваната скала съдържа примеси от уран, тогава акцентът ще покаже зелен цвят. Мелитните примеси дават син, а морганитът - люляк или бледо лилав оттенък.

Използвайте във филтри

За използване във филтри се използва и ултравиолетово бактерицидно лъчение. Видовете такива структури могат да бъдат различни:

• твърд;
• газообразен;
• течност.

Такива устройства се използват главно в химическата промишленост, по-специално в хроматографията. С тяхна помощ е възможно да се извърши качествен анализ на състава на дадено вещество и да се идентифицира чрез принадлежност към определен клас органични съединения.

Обработка на питейна вода

Дезинфекцията чрез ултравиолетово лъчение на питейната вода е един от най-модерните и висококачествени методи за нейното пречистване от биологични примеси. Предимствата на този метод са:

• надеждност;
• ефективност;
• липсата на чужди продукти във водата;
• безопасност;
• рентабилност;
• запазване на органолептичните свойства на водата.

Ето защо днес този метод на дезинфекция върви в крак с традиционното хлориране. Действието се основава на същите характеристики - унищожаването на ДНК на вредни живи организми в състава на водата. Използвайте UV с дължина на вълната около 260 nm.

В допълнение към прякото въздействие върху вредителите, ултравиолетовата светлина се използва и за унищожаване на остатъците от химически съединения, които се използват за омекотяване и пречистване на вода: като например хлор или хлорамин.

лампа с черна светлина

Такива устройства са оборудвани със специални излъчватели, способни да произвеждат вълни с голяма дължина, близки до видимите. Въпреки това те все още остават неразличими за човешкото око. Такива лампи се използват като устройства, които четат тайни знаци от UV: например в паспорти, документи, банкноти и т.н. Тоест, такива белези могат да бъдат разграничени само под действието на определен спектър. Така се изгражда принципът на работа на валутните детектори, устройствата за проверка на естествеността на банкнотите.

Реставрация и установяване автентичността на картината

И в тази област намира приложение UV. Всеки художник използва бял цвят, съдържащ различни тежки метали във всеки епохален период от време. Благодарение на облъчването е възможно да се получат така наречените подрисунки, които дават информация за автентичността на картината, както и за специфичната техника, начин на рисуване на всеки художник.

В допълнение, лаковият филм върху повърхността на продуктите принадлежи към чувствителни полимери. Следователно, той е способен да старее под въздействието на светлината. Това ви позволява да определите възрастта на композициите и шедьоврите на света на изкуството.

Спектърът на лъчите, видими за човешкото око, няма рязка, добре дефинирана граница. Някои изследователи наричат ​​горната граница на видимия спектър 400 nm, други 380, трети го изместват до 350 ... 320 nm. Това се дължи на различната светлочувствителност на зрението и показва наличието на невидими за окото лъчи.
През 1801 г. I. Ritter (Германия) и W. Walaston (Англия) с помощта на фотографска плака доказват наличието на ултравиолетови лъчи. Отвъд виолетовия край на спектъра той почернява по-бързо, отколкото под въздействието на видимите лъчи. Тъй като почерняването на плочата възниква в резултат на фотохимична реакция, учените стигнаха до извода, че ултравиолетовите лъчи са много активни.
Ултравиолетовите лъчи покриват широк диапазон на излъчване: 400...20 nm. Областта на излъчване 180 ... 127 nm се нарича вакуум. С помощта на изкуствени източници (живачно-кварцови, водородни и дъгови лампи), които дават както линеен, така и непрекъснат спектър, се получават ултравиолетови лъчи с дължина на вълната до 180 nm. През 1914 г. Лайман изследва обхвата до 50 nm.
Изследователите са открили факта, че спектърът на ултравиолетовите лъчи на Слънцето, достигащи до земната повърхност, е много тесен - 400...290 nm. Слънцето не излъчва ли светлина с дължина на вълната по-къса от 290 nm?
Отговорът на този въпрос е намерен от А. Корню (Франция). Той установи, че озонът абсорбира ултравиолетовите лъчи, по-къси от 295 nm, след което предложи: Слънцето излъчва късовълнова ултравиолетова радиация, под действието му кислородните молекули се разпадат на отделни атоми, образувайки озонови молекули, следователно в горната атмосфера озонът трябва покрийте земята със защитен екран. Хипотезата на Корну беше потвърдена, когато хората се издигнаха в горните слоеве на атмосферата. Така при земни условия спектърът на слънцето е ограничен от пропускането на озоновия слой.
Количеството ултравиолетови лъчи, достигащи до земната повърхност, зависи от височината на слънцето над хоризонта. В периода на нормално осветяване осветеността се променя с 20%, докато количеството ултравиолетови лъчи, достигащи земната повърхност, намалява с коефициент 20.
Специални експерименти са установили, че при изкачване на всеки 100 m интензитетът на ултравиолетовото лъчение се увеличава с 3 ... 4%. Делът на разсеяната ултравиолетова радиация през летния обяд е 45 ... 70% от радиацията, а достигайки земната повърхност - 30 ... 55%. В облачни дни, когато дискът на Слънцето е покрит с облаци, земната повърхност се достига главно от разсеяна радиация. Следователно можете да почернявате добре не само под преките слънчеви лъчи, но и на сянка и в облачни дни.
Когато Слънцето е в зенита си, в екваториалната област на земната повърхност достигат лъчи с дължина 290 ... 289 nm. В средните географски ширини границата на късите вълни през летните месеци е приблизително 297 nm. По време на периода на ефективно осветяване горната граница на спектъра е около 300 nm. Зад арктическия кръг земната повърхност се достига от лъчи с дължина на вълната 350 ... 380 nm.

Ефектът на ултравиолетовото лъчение върху биосферата

Над обхвата на вакуумното лъчение ултравиолетовите лъчи се абсорбират лесно от водата, въздуха, стъклото, кварца и не достигат до биосферата на Земята. В диапазона от 400 ... 180 nm ефектът върху живите организми на лъчи с различна дължина на вълната не е еднакъв. Най-богатите на енергия късовълнови лъчи изиграха значителна роля в образуването на първите сложни органични съединения на Земята. Тези лъчи обаче допринасят не само за образуването, но и за разпадането на органични вещества. Следователно прогресът на формите на живот на Земята дойде едва след като благодарение на дейността на зелените растения атмосферата се обогати с кислород и под действието на ултравиолетовите лъчи се образува защитен озонов слой.
Интересуваме се от ултравиолетовото лъчение на Слънцето и изкуствените източници на ултравиолетово лъчение в диапазона 400...180 nm. В рамките на този диапазон се разграничават три области:

A - 400...320 nm;
B - 320...275 nm;
C - 275...180nm.

Има значителни разлики в ефекта на всеки от тези диапазони върху живия организъм. Ултравиолетовите лъчи действат върху материята, включително живата, по същите закони като видимата светлина. Част от погълнатата енергия се превръща в топлина, но топлинният ефект на ултравиолетовите лъчи не оказва забележим ефект върху тялото. Друг начин за пренос на енергия е луминесценцията.
Най-интензивни са фотохимичните реакции под действието на ултравиолетовите лъчи. Енергията на фотоните на ултравиолетовата светлина е много висока, следователно, когато се абсорбират, молекулата се йонизира и се разпада на части. Понякога фотон избива електрон от атома. Най-често се получава възбуждане на атоми и молекули. Когато се абсорбира един квант светлина с дължина на вълната 254 nm, енергията на молекулата се увеличава до ниво, съответстващо на енергията на топлинно движение при температура 38000°C.
По-голямата част от слънчевата енергия достига до земята като видима светлина и инфрачервена радиация и само малка част - под формата на ултравиолетова радиация. UV потокът достига своите максимални стойности в средата на лятото в южното полукълбо (Земята е с 5% по-близо до Слънцето) и 50% от дневното количество UV пристига през 4 часа на обяд. Дифи установи, че за географски ширини с температури от 20-60°, човек, който прави слънчеви бани от 10:30 до 11:30 и след това от 16:30 до залез слънце, би получил само 19% от дневната UV доза. По обяд интензитетът на UV (300 nm) е 10 пъти по-висок, отколкото три часа по-рано или по-късно: човек без тен се нуждае от 25 минути, за да придобие лек тен по обяд, но за да постигне същия ефект след 15:00 часа, ще му трябват да лежи на слънце не по-малко от 2 часа.
Ултравиолетовият спектър от своя страна се разделя на ултравиолетов-А (UV-A) с дължина на вълната 315-400 nm, ултравиолетов-B (UV-B) -280-315 nm и ултравиолетов-C (UV-C) - 100-280 nm, които се различават по проникваща способност и биологични ефекти върху тялото.
UV-A не се задържа от озоновия слой, той преминава през стъкло и роговия слой на кожата. UV-A потокът (средно по обяд) е два пъти по-висок в Арктическия кръг, отколкото в екватора, така че абсолютната му стойност е по-голяма на високи географски ширини. Няма значителни колебания в интензитета на UV-A през различните периоди от годината. Поради абсорбция, отразяване и разсейване при преминаване през епидермиса само 20-30% от UV-A прониква в дермата и около 1% от общата му енергия достига до подкожната тъкан.
Повечето UV-B се абсорбират от озоновия слой, който е „прозрачен“ за UV-A. Така че делът на UV-B в цялата енергия на ултравиолетовото лъчение през летния следобед е само около 3%. Той практически не прониква през стъклото, отразява се от роговия слой със 70%, отслабва с 20% при преминаване през епидермиса - по-малко от 10% прониква в дермата.
Въпреки това, дълго време се смяташе, че делът на UV-B в увреждащия ефект на ултравиолетовото лъчение е 80%, тъй като именно този спектър е отговорен за появата на еритема от слънчево изгаряне.
Необходимо е също така да се вземе предвид факта, че UV-B е по-силно (по-малка дължина на вълната), отколкото UV-A се разсейва при преминаване през атмосферата, което също води до промяна в съотношението между тези фракции с увеличаване на географската ширина (в северни страни) и час от деня.
UV-C (200-280 nm) се абсорбира от озоновия слой. В случай на използване на изкуствен източник на ултравиолетова светлина, тя се задържа от епидермиса и не прониква в дермата.

Действието на ултравиолетовото лъчение върху клетката

При действието на късовълновата радиация върху живия организъм най-интересно е влиянието на ултравиолетовите лъчи върху биополимерите - протеини и нуклеинови киселини. Биополимерните молекули съдържат пръстенови групи от молекули, съдържащи въглерод и азот, които интензивно абсорбират радиация с дължина на вълната 260...280 nm. Погълнатата енергия може да мигрира по веригата от атоми в молекулата без значителни загуби, докато достигне слаби връзки между атомите и разруши връзката. По време на този процес, наречен фотолиза, се образуват фрагменти от молекули, които имат силен ефект върху тялото. Например от аминокиселината хистидин се образува хистамин - вещество, което разширява кръвоносните капиляри и повишава тяхната пропускливост. В допълнение към фотолизата, денатурацията се извършва в биополимерите под действието на ултравиолетовите лъчи. При облъчване със светлина с определена дължина на вълната електрическият заряд на молекулите намалява, те се слепват и губят своята активност – ензимна, хормонална, антигенна и др.
Процесите на фотолиза и денатурация на протеини протичат успоредно и независимо един от друг. Те се причиняват от различни диапазони на излъчване: 280 ... 302 nm лъчи причиняват главно фотолиза, а 250 ... 265 nm - главно денатурация. Комбинацията от тези процеси определя картината на действието на ултравиолетовите лъчи върху клетката.
Най-чувствителната функция на клетката към действието на ултравиолетовите лъчи е деленето. Облъчването в доза 10 (-19) j/m2 води до спиране на деленето на около 90% от бактериалните клетки. Но растежът и жизнената активност на клетките не спират. С течение на времето разделението им се възстановява. За да се предизвика смърт на 90% от клетките, потискане на синтеза на нуклеинови киселини и протеини, образуване на мутации, е необходимо дозата на облъчване да се увеличи до 10(-18) J/m2. Ултравиолетовите лъчи предизвикват изменения в нуклеиновите киселини, които влияят на растежа, деленето, наследствеността на клетките, т.е. към основните проявления на живота.
Значението на механизма на действие върху нуклеиновата киселина се обяснява с факта, че всяка ДНК молекула (дезоксирибонуклеинова киселина) е уникална. ДНК е наследствената памет на клетката. Структурата му кодира информация за структурата и свойствата на всички клетъчни протеини. Ако някакъв протеин присъства в живата клетка под формата на десетки и стотици еднакви молекули, тогава ДНК съхранява информация за структурата на клетката като цяло, за природата и посоката на метаболитните процеси в нея. Следователно нарушенията в структурата на ДНК могат да бъдат непоправими или да доведат до сериозно нарушаване на живота.

Ефектът на ултравиолетовото лъчение върху кожата

Излагането на ултравиолетова радиация на кожата значително влияе върху метаболизма на нашето тяло. Добре известно е, че именно ултравиолетовите лъчи инициират образуването на ергокалциферол (витамин D), който е необходим за усвояването на калция в червата и за осигуряване на нормалното развитие на костния скелет. В допълнение, ултравиолетовата светлина активно влияе върху синтеза на мелатонин и серотонин, хормони, отговорни за циркадния (дневен) биологичен ритъм. Изследвания на немски учени показват, че когато кръвният серум е облъчен с ултравиолетови лъчи, съдържанието на серотонин, „хормона на жизнеността“, който участва в регулирането на емоционалното състояние, се увеличава със 7%. Недостигът му може да доведе до депресия, промени в настроението, сезонни функционални разстройства. В същото време количеството мелатонин, който има инхибиторен ефект върху ендокринната и централната нервна система, намалява с 28%. Именно този двоен ефект обяснява ободряващото действие на пролетното слънце, което повишава настроението и виталността.
Ефектът на радиацията върху епидермиса - външния повърхностен слой на кожата на гръбначни животни и хора, състоящ се от човешки стратифициран плосък епител, е възпалителна реакция, наречена еритема. Първото научно описание на еритема е дадено през 1889 г. от A.N. Макланов (Русия), който също изследва ефекта на ултравиолетовите лъчи върху окото (фотофталмия) и установи, че те се основават на общи причини.
Има калорична и ултравиолетова еритема. Калоричният еритем се причинява от действието на видимите и инфрачервените лъчи върху кожата и прилив на кръв към нея. Изчезва почти веднага след прекратяване на излагането на радиация.
След прекратяване на излагането на ултравиолетова радиация, след 2..8 часа, се появява зачервяване на кожата (ултравиолетов еритем) едновременно с усещане за парене. Еритемата се появява след латентен период, в рамките на облъчената област на кожата, и се заменя със слънчево изгаряне и пилинг. Продължителността на еритема е от 10...12 часа до 3...4 дни. Зачервената кожа е гореща на допир, леко болезнена и се усеща като подута, леко подута.
По същество еритемата е възпалителна реакция, изгаряне на кожата. Това е специално, асептично (Aseptic - асептично) възпаление. Ако дозата на радиация е твърде висока или кожата е особено чувствителна към тях, едематозната течност, натрупвайки се, ексфолира външната кожа на места и образува мехури. В тежки случаи се появяват области на некроза (некроза) на епидермиса. Няколко дни след изчезването на еритема, кожата потъмнява и започва да се лющи. При пилинг се ексфолира част от клетките, съдържащи меланин (Меланинът е основният пигмент на човешкото тяло; придава цвят на кожата, косата, ириса. Съдържа се и в пигментния слой на ретината, участва във възприемането на светлина), тенът става блед. Дебелината на човешката кожа варира в зависимост от пола, възрастта (при деца и възрастни хора - по-тънка) и локализацията - средно 1..2 mm. Целта му е да предпази тялото от увреждане, колебания в температурата, налягане.
Основният слой на епидермиса е в непосредствена близост до самата кожа (дерма), в която преминават кръвоносни съдове и нерви. В основния слой има непрекъснат процес на клетъчно делене; по-старите се изтласкват от млади клетки и умират. Слоеве от мъртви и умиращи клетки образуват външния рогов слой на епидермиса с дебелина 0,07 ... 2,5 mm (На дланите и стъпалата, главно поради роговия слой, епидермисът е по-дебел, отколкото в други части на тялото), което е непрекъснато отлепени отвън и възстановени отвътре.
Ако лъчите, попадащи върху кожата, се абсорбират от мъртвите клетки на роговия слой, те нямат ефект върху тялото. Ефектът от облъчването зависи от проникващата способност на лъчите и от дебелината на роговия слой. Колкото по-къса е дължината на вълната на радиацията, толкова по-ниска е проникващата им способност. Лъчи по-къси от 310 nm не проникват по-дълбоко от епидермиса. Лъчи с по-голяма дължина на вълната достигат до папиларната дерма, в която преминават кръвоносни съдове. По този начин взаимодействието на ултравиолетовите лъчи с веществото се осъществява изключително в кожата, главно в епидермиса.
Основното количество ултравиолетови лъчи се абсорбира в зародишния (основния) слой на епидермиса. Процесите на фотолиза и денатурация водят до смъртта на стилоидните клетки на зародишния слой. Активните продукти на протеиновата фотолиза причиняват вазодилатация, кожен оток, освобождаване на левкоцити и други типични признаци на еритема.
Продуктите на фотолизата, разпространявайки се с кръвния поток, също дразнят нервните окончания на кожата и рефлекторно засягат всички органи чрез централната нервна система. Установено е, че в нерва, излизащ от облъчената област на кожата, честотата на електрическите импулси се увеличава.
Еритемата се счита за сложен рефлекс, в чиято поява участват активните продукти на фотолизата. Тежестта на еритема и възможността за нейното образуване зависи от състоянието на нервната система. На засегнатите участъци от кожата, с измръзване, възпаление на нервите, еритема или изобщо не се появява, или е много слабо изразена, въпреки действието на ултравиолетовите лъчи. Потиска образуването на еритема сън, алкохол, физическа и умствена умора.
Н. Финсен (Дания) за първи път използва ултравиолетово лъчение за лечение на редица заболявания през 1899 г. Понастоящем проявите на действието на различни участъци от ултравиолетово лъчение върху тялото са подробно проучени. От ултравиолетовите лъчи, съдържащи се в слънчевата светлина, еритемът се причинява от лъчи с дължина на вълната 297 nm. Към лъчи с по-голяма или по-къса дължина на вълната намалява еритемната чувствителност на кожата.
С помощта на изкуствени източници на радиация еритемът се причинява от лъчи в диапазона 250 ... 255 nm. Лъчи с дължина на вълната 255 nm дават резонансна емисионна линия на живачни пари, използвани в живачно-кварцови лампи.
По този начин кривата на чувствителност на еритема на кожата има два максимума. Депресията между двата максимума се осигурява от екраниращото действие на роговия слой.

Защитни функции на тялото

При естествени условия след еритема се развива пигментация на кожата - слънчево изгаряне. Спектралният максимум на пигментацията (340 nm) не съвпада с нито един от пиковете на еритемна чувствителност. Следователно, чрез избор на източник на радиация е възможно да се предизвика пигментация без еритема и обратно.
Еритема и пигментация не са етапи от един и същ процес, въпреки че следват един след друг. Това е проява на различни, взаимосвързани процеси. В клетките на най-долния слой на епидермиса – меланобластите – се образува кожният пигмент меланин. Изходният материал за образуването на меланин са аминокиселини и продукти на разпадане на адреналин.
Меланинът не е просто пигмент или пасивен защитен екран, който обхваща живите тъкани. Меланиновите молекули са огромни молекули с мрежеста структура. Във връзките на тези молекули се свързват и неутрализират фрагменти от молекули, унищожени от ултравиолетова светлина, предотвратявайки преминаването им в кръвта и вътрешната среда на тялото.
Функцията на слънчевото изгаряне е да предпазва клетките на дермата, разположените в нея съдове и нерви от дълговълновите ултравиолетови, видими и инфрачервени лъчи, които причиняват прегряване и топлинен удар. Близките инфрачервени лъчи и видимата светлина, особено нейната дълговълнова, "червена" част, могат да проникнат в тъканите много по-дълбоко от ултравиолетовите лъчи - на дълбочина 3-4 mm. Меланиновите гранули - тъмнокафяв, почти черен пигмент - абсорбират радиация в широк диапазон от спектъра, предпазвайки деликатните вътрешни органи, свикнали с постоянна температура, от прегряване.
Действащият механизъм за защита на тялото от прегряване е приливът на кръв към кожата и разширяването на кръвоносните съдове. Това води до увеличаване на топлообмена чрез радиация и конвекция (общата повърхност на кожата на възрастен е 1,6 m2). Ако въздухът и околните предмети имат висока температура, се включва друг охлаждащ механизъм - изпаряване поради изпотяване. Тези терморегулаторни механизми са предназначени да предпазват от излагане на видимите и инфрачервените лъчи на слънцето.
Изпотяването, заедно с функцията на терморегулация, предотвратява въздействието на ултравиолетовото лъчение върху човек. Потта съдържа уроканова киселина, която абсорбира късовълновата радиация поради наличието на бензенов пръстен в нейните молекули.

Леко гладуване (дефицит на естествена UV радиация)

Ултравиолетовото лъчение доставя енергия за фотохимични реакции в тялото. При нормални условия слънчевата светлина предизвиква образуването на малко количество активни продукти на фотолизата, които имат благоприятен ефект върху организма. Ултравиолетовите лъчи в дози, които предизвикват образуването на еритема, подобряват работата на хематопоетичните органи, ретикулоендотелната система (Физиологична система на съединителната тъкан, която произвежда антитела, които унищожават чужди тела и микроби), бариерните свойства на кожата и премахват алергиите.
Под въздействието на ултравиолетовото лъчение в човешката кожа от стероидни вещества се образува мастноразтворим витамин D. За разлика от други витамини, той може да влезе в тялото не само с храната, но и да се образува в него от провитамини. Под въздействието на ултравиолетови лъчи с дължина на вълната 280 ... 313 nm, провитамините, съдържащи се в лубриканта на кожата, секретиран от мастните жлези, се превръщат във витамин D и се абсорбират в тялото.
Физиологичната роля на витамин D е, че той насърчава усвояването на калций. Калцият влиза в състава на костите, участва в коагулацията на кръвта, удебелява клетъчните и тъканните мембрани, регулира активността на ензимите. Болест, която се проявява с липса на витамин D при деца от първите години от живота, които грижовните родители крият от слънцето, се нарича рахит.
Освен естествени източници на витамин D се използват и изкуствени, облъчващи провитамините с ултравиолетови лъчи. Когато се използват изкуствени източници на ултравиолетова радиация, трябва да се помни, че лъчите, по-къси от 270 nm, разрушават витамин D. Следователно, използвайки филтри в светлинния поток на ултравиолетовите лампи, късовълновата част от спектъра се потиска. Слънчевият глад се проявява в раздразнителност, безсъние и бърза умора на човек. В големите градове, където въздухът е замърсен с прах, ултравиолетовите лъчи, които причиняват еритема, почти не достигат повърхността на Земята. Дългата работа в мини, машинни отделения и затворени производствени цехове, работата през нощта и сънят през деня водят до лек глад. Светлинният глад се улеснява от прозоречно стъкло, което абсорбира 90 ... 95% от ултравиолетовите лъчи и не пропуска лъчи в диапазона от 310 ... 340 nm. Цветът на стените също е важен. Например, жълтият цвят напълно абсорбира ултравиолетовите лъчи. Липсата на светлина, особено на ултравиолетовото лъчение, се усеща от хората, домашните любимци, птиците и стайните растения през есента, зимата и пролетта.
За да се компенсира липсата на ултравиолетови лъчи, лампите, които заедно с видимата светлина излъчват ултравиолетови лъчи в диапазона на дължината на вълната от 300 ... 340 nm, позволяват. Трябва да се има предвид, че грешките при предписване на дозата на радиация, невниманието към въпроси като спектралния състав на ултравиолетовите лампи, посоката на излъчване и височината на лампите, продължителността на лампите могат да бъдат вредни, вместо добри .

Бактерицидно действие на ултравиолетовото лъчение

Невъзможно е да не се отбележи бактерицидната функция на UV лъчите. В лечебните заведения това свойство се използва активно за предотвратяване на нозокомиални инфекции и осигуряване на стерилност на оперативните блокове и съблекалните. Въздействието на ултравиолетовото лъчение върху бактериалните клетки, а именно ДНК молекулите, и развитието на по-нататъшни химични реакции в тях води до смъртта на микроорганизмите.
Замърсяването на въздуха с прах, газове, водни пари има вредно въздействие върху организма. Ултравиолетовите лъчи на Слънцето засилват процеса на естествено самопречистване на атмосферата от замърсяване, допринасяйки за бързото окисляване на прах, частици дим и сажди, унищожавайки микроорганизмите върху праховите частици. Естествената способност за самопречистване има граници и при много силно замърсяване на въздуха е недостатъчна.
Ултравиолетовото лъчение с дължина на вълната 253 ... 267 nm най-ефективно унищожава микроорганизмите. Ако приемем максималния ефект за 100%, тогава активността на лъчите с дължина на вълната 290 nm ще бъде 30%, 300 nm - 6%, а лъчите, разположени на границата на видимата светлина 400 nm - 0,01% от максимума.
Микроорганизмите имат различна чувствителност към ултравиолетовите лъчи. Дрождите, плесените и спорите на бактериите са много по-устойчиви на тяхното действие от вегетативните форми на бактериите. Спорите на отделни гъби, заобиколени от дебела и плътна обвивка, се чувстват страхотно във високите слоеве на атмосферата и е възможно дори да пътуват в космоса.
Чувствителността на микроорганизмите към ултравиолетовите лъчи е особено голяма в периода на делене и непосредствено преди него. Кривите на бактерицидния ефект, инхибирането и растежа на клетките практически съвпадат с кривата на абсорбция от нуклеинови киселини. Следователно денатурацията и фотолизата на нуклеиновите киселини води до спиране на деленето и растежа на клетките на микроорганизмите, а в големи дози до тяхната смърт.
Бактерицидните свойства на ултравиолетовите лъчи се използват за дезинфекция на въздух, инструменти, прибори, с тяхна помощ те увеличават срока на годност на хранителните продукти, дезинфекцират питейната вода и инактивират вирусите при приготвянето на ваксини.

Отрицателните ефекти на ултравиолетовото лъчение

Известни са редица негативни ефекти, възникващи при излагане на UV радиация върху човешкото тяло, които могат да доведат до редица сериозни структурни и функционални увреждания на кожата. Както знаете, тези щети могат да бъдат разделени на:

остра, причинена от голяма доза радиация, получена за кратко време (например слънчево изгаряне или остра фотодерматоза). Те възникват главно поради UV-B лъчите, чиято енергия е многократно по-голяма от енергията на UV-A лъчите. Слънчевата радиация е неравномерно разпределена: 70% от дозата UV-B лъчи, получена от човек, пада през лятото и обедното време на деня, когато лъчите падат почти вертикално и не се плъзгат по допирателната - при тези условия, се абсорбира максимално количество радиация. Такива увреждания се причиняват от директното действие на ултравиолетовата радиация върху хромофорите - именно тези молекули избирателно абсорбират ултравиолетовите лъчи.

забавено, причинено от продължително излагане на умерени (суберитемични) дози (например такова увреждане включва фотостареене, кожни неоплазми, някои фотодерматити). Те възникват главно поради лъчи от спектър А, които носят по-малко енергия, но могат да проникнат по-дълбоко в кожата, а интензитетът им варира малко през деня и практически не зависи от сезона. По правило този вид увреждане е резултат от излагане на продукти от реакции на свободни радикали (припомнете си, че свободните радикали са силно реактивни молекули, които активно взаимодействат с протеини, липиди и генетичния материал на клетките).
Ролята на UV-A лъчите в етиологията на фотостареенето е доказана от трудовете на много чуждестранни и руски учени, но въпреки това механизмите на фотостареенето продължават да се изучават с помощта на съвременна научно-техническа база, клетъчно инженерство, биохимия и методи на клетъчна функционална диагностика.
Лигавицата на окото - конюнктивата - няма защитен рогов слой, поради което е по-чувствителна към ултравиолетовите лъчи от кожата. Болка в окото, зачервяване, лакримация, частична слепота се появяват в резултат на дегенерация и смърт на клетките на конюнктивата и роговицата. След това клетките стават непрозрачни. Дълговълновите ултравиолетови лъчи, достигащи до лещата, в големи дози могат да причинят нейното помътняване - катаракта.

Изкуствени източници на UV радиация в медицината

бактерицидни лампи
Като източници на ултравиолетово лъчение се използват газоразрядни лампи, при които по време на електрически разряд се генерира радиация, съдържаща в състава си диапазон на дължина на вълната от 205-315 nm (останалата част от радиационния спектър играе второстепенна роля). Тези лампи включват живачни лампи с ниско и високо налягане и ксенонови светкавични лампи.
Живачните лампи с ниско налягане са структурно и електрически идентични с луминесцентните лампи за конвенционално осветление, с изключение на това, че колбата им е изработена от специално кварцово или uvio стъкло с висока пропускливост на UV радиация, върху чиято вътрешна повърхност не е нанесен фосфорен слой. Тези лампи се предлагат в широк диапазон на мощност от 8 до 60 вата. Основното предимство на живачните лампи с ниско налягане е, че повече от 60% от радиацията пада върху линията с дължина на вълната 254 nm, която се намира в спектралната област на максимално бактерицидно действие. Имат дълъг експлоатационен живот от 5000-10000 часа и мигновена работоспособност след запалването им.
Колбата от живачно-кварцови лампи с високо налягане е изработена от кварцово стъкло. Предимството на тези лампи е, че въпреки малките си размери, те имат голяма единична мощност от 100 до 1000 W, което позволява да се намали броят на лампите в помещението, но имат ниска бактерицидна мощност и кратък срок на експлоатация живот 500-1000 ч. Освен това нормалният режим на горене настъпва 5-10 минути след запалването им.
Съществен недостатък на лампите с непрекъснато излъчване е рискът от замърсяване на околната среда с живачни пари, когато лампата бъде унищожена. В случай на нарушаване на целостта на бактерицидните лампи и проникване на живак в помещението, трябва да се извърши цялостна демеркуризация на замърсеното помещение.
През последните години се появиха ново поколение излъчватели - къси импулси с много по-голяма биоцидна активност. Принципът на тяхното действие се основава на високоинтензивно импулсно облъчване на въздух и повърхности с непрекъснат спектър на UV лъчение. Импулсното лъчение се получава с помощта на ксенонови лампи, както и с помощта на лазери. Към момента няма данни за разликата между биоцидното действие на импулсното UV лъчение и това на конвенционалното UV лъчение.
Предимството на ксеноновите флаш лампи се дължи на по-високата бактерицидна активност и по-краткото време на експозиция. Друго предимство на ксеноновите лампи е, че ако случайно бъдат унищожени, околната среда не се замърсява с живачни пари. Основните недостатъци на тези лампи, които възпрепятстват широкото им използване, е необходимостта от използване на високоволтово, сложно и скъпо оборудване за тяхната работа, както и ограничен живот на излъчвателя (средно 1-1,5 години).
Бактерицидните лампи се делят на озон и не озон.
Озоновите лампи имат спектрална линия с дължина на вълната 185 nm в емисионния спектър, която в резултат на взаимодействие с кислородните молекули образува озон във въздуха. Високите концентрации на озон могат да имат неблагоприятни ефекти върху човешкото здраве. Използването на тези лампи изисква контрол на съдържанието на озон във въздуха и цялостно проветряване на помещението.
За да се елиминира възможността за генериране на озон, са разработени така наречените бактерицидни "безозонови" лампи. За такива лампи, поради производството на крушката от специален материал (кварцово стъкло с покритие) или неговия дизайн, е изключено излъчването на линейно лъчение от 185 nm.
Бактерицидните лампи, които са изтекли или са се повредили, трябва да се съхраняват опаковани в отделно помещение и да изискват специално изхвърляне в съответствие с изискванията на съответните нормативни документи.

Бактерицидни облъчватели.
Бактерицидният облъчвател е електрическо устройство, което съдържа: бактерицидна лампа, рефлектор и други спомагателни елементи, както и устройства за неговото закрепване. Бактерицидните облъчватели преразпределят радиационния поток в околното пространство в дадена посока и се разделят на две групи - отворени и затворени.
Отворените облъчватели използват директен бактерициден поток от лампите и рефлектора (или без него), който покрива широка площ от пространството около тях. Монтира се на таван или стена. Облъчвателите, монтирани във вратите, се наричат ​​бариерни облъчватели или ултравиолетови завеси, при които бактерицидният поток е ограничен до малък плътен ъгъл.
Специално място заемат отворените комбинирани облъчватели. В тези облъчватели, благодарение на въртящия се екран, бактерицидният поток от лампите може да бъде насочен към горната или долната зона на пространството. Ефективността на такива устройства обаче е много по-ниска поради промяната на дължината на вълната по време на отражение и някои други фактори. Когато се използват комбинирани облъчватели, бактерицидният поток от екранирани лампи трябва да бъде насочен към горната зона на помещението по такъв начин, че да се изключи директен поток от лампата или рефлектора към долната зона. В същото време излъчването от отразени потоци от тавана и стените върху условна повърхност на височина 1,5 m от пода не трябва да надвишава 0,001 W / m2.
В затворените облъчватели (рециркулатори) бактерицидният поток от лампите се разпределя в ограничено малко затворено пространство и няма изход навън, докато дезинфекцията на въздуха се извършва в процеса на изпомпване през вентилационните отвори на рециркулатора. При използване на захранваща и смукателна вентилация в изходната камера се поставят бактерицидни лампи. Дебитът на въздушния поток се осигурява или чрез естествена конвекция, или чрез принудителен вентилатор. Облъчвателите от затворен тип (рециркулатори) трябва да се поставят на закрито по стените по протежение на основните въздушни потоци (по-специално в близост до отоплителни уреди) на височина най-малко 2 m от пода.
Съгласно списъка на типичните помещения, разделени на категории (GOST), се препоръчва да се оборудват помещения от категории I и II както със затворени облъчватели (или захранваща и изпускателна вентилация), така и с отворени или комбинирани - когато са включени в отсъствие от хора.
В стаите за деца и белодробно болни се препоръчва използването на облъчватели с безозонови лампи. Изкуственото ултравиолетово облъчване, дори индиректно, е противопоказано при деца с активна туберкулоза, нефрозонефрит, треска и силно изтощение.
Използването на ултравиолетови бактерицидни инсталации изисква стриктно прилагане на мерки за безопасност, които изключват възможното вредно въздействие върху хората на ултравиолетово бактерицидно лъчение, озон и живачни пари.

Основни мерки за безопасност и противопоказания за използване на терапевтично UV облъчване.

Преди да използвате ултравиолетово облъчване от изкуствени източници, е необходимо да посетите лекар, за да изберете и установите минималната еритемна доза (MED), която е чисто индивидуален параметър за всеки човек.
Тъй като индивидуалната чувствителност варира в широки граници, се препоръчва продължителността на първата сесия да бъде намалена наполовина в сравнение с препоръчителното време, за да се установи реакцията на кожата на потребителя. Ако се установи някаква нежелана реакция след първата сесия, не се препоръчва по-нататъшно използване на UV лъчи.
Редовната експозиция за дълго време (една година или повече) не трябва да надвишава 2 сесии на седмица и не може да има повече от 30 сесии или 30 минимални еритемни дози (MED) на година, без значение колко малка е ефективната за еритема експозиция. Препоръчва се от време на време да се прекъсват редовните сесии на облъчване.
Терапевтичното облъчване трябва да се извършва със задължително използване на надеждни защитни очила за очите.
Кожата и очите на всеки човек могат да станат "мишена" за ултравиолетова радиация. Смята се, че хората със светла кожа са по-податливи на увреждане, но мургавите, тъмнокожи хора също не могат да се чувстват напълно сигурни.

Много внимателни с естественото и изкуственото UV излагане на цялото тялотрябва да бъдат следните категории хора:

Гинекологични пациенти (ултравиолетовото може да увеличи възпалението).

Наличие на голям брой рождени белези по тялото или области на натрупване на рождени белези или големи рождени белези

Хора, които са били лекувани от рак на кожата в миналото

Работа на закрито през седмицата и след това слънчеви бани през дългите уикенди

Живот или почивка в тропиците и субтропиците

Имате лунички или изгаряния

Албиноси, блондинки, светлокоси и червенокоси хора

Наличие сред близки роднини на пациенти с рак на кожата, особено меланом

Живот или почивка в планината (на всеки 1000 метра надморска височина се добавят 4% - 5% слънчева активност)

Дълго време, по различни причини, на открито

След като сте претърпели трансплантация на орган

Тези, които страдат от определени хронични заболявания, като системен лупус еритематозус

Приемане на следните лекарства: Антибактериални средства (тетрациклини, сулфонамиди и някои други) Нестероидни противовъзпалителни лекарства, като напроксен Фенотиазиди, използвани като седативи и лекарства против гадене Трициклични антидепресанти Тиазидни диуретици, като хипотиазид Сулфокарбамиди, понижаващи кръвната захар таблетки Имуносупресори

Дългосрочното неконтролирано излагане на ултравиолетова радиация е особено опасно за деца и юноши, тъй като може да предизвика развитие на меланом в зряла възраст, най-бързо прогресиращият рак на кожата.

През лятото прекарваме повече време на открито, носим по-малко дрехи едновременно и кожата ни е по-изложена на слънчева радиация, което увеличава риска от увреждане на кожата. Излагането на кожата на ултравиолетова радиация е основната причина за развитието на злокачествени новообразувания на кожата, най-злокачественият от които е меланомът. През последните 10 години заболеваемостта от меланом в Русия се е увеличила от 4,5 на 6,1 на 100 000 души от населението. Всяка година този тумор засяга 8-9 хиляди руснаци.

Не винаги е възможно да се предотврати меланома, но можем значително да намалим рисковете от развитие на това заболяване.

Защитата от вредното въздействие на ултравиолетовото лъчение е необходима не само по време на плажна почивка. Защитата е необходима във всички ситуации, когато прекарвате много време на открито, особено в пиковите часове на слънце (от 10 до 16), например градинарство, разходка с лодка, различни спортове, риболов, туризъм, косене на трева, разходки из град и в паркове, колоездене.

Защита срещу UV радиация.

Доказана е пряка връзка между излагането на слънчева радиация и честотата на злокачествени новообразувания, включително меланом. Сега е възможно точно да се прецени интензивността на слънчевата радиация и опасността от нейното вредно въздействие върху кожата на определено място в определено време. За целта те се ръководят от стойностите на UV индекса (индекс на ултравиолетовото лъчение), който има стойности по скала от 1 до 11+ и показва силата на UV лъчението на определено място . Колкото по-висока е стойността на UV индекса, толкова по-голяма е вероятността от слънчево изгаряне, увреждане на кожата и в крайна сметка появата на различни злокачествени кожни тумори.

• Защита на кожата с облекло.

Ако планирате да бъдете на открито слънце за дълго време, защитете кожата си с дрехи. Има широко разпространено погрешно схващане, че всяко облекло надеждно предпазва кожата от контакт с ултравиолетова радиация. Въпреки това не е; Важно е да се обърне внимание както на стила на облеклото, така и на характеристиките на тъканта, от която е изработено.

Изберете облекло, което покрива максимално тялото ви: панталони и поли до глезените, тениски и блузи с дълги ръкави.

Боядисаните, особено с естествени пигменти (зелено, кафяво, бежово) или тъмните дрехи предпазват по-добре от слънчева светлина от бялото, но се нагряват повече, увеличавайки термичното натоварване на тялото. Двуслойните материали удвояват своите защитни свойства. Дебелите дрехи са за предпочитане.

Тъканите от памук, лен, коноп задържат ултравиолетовите лъчи добре, но тъканите от естествена коприна не предпазват от слънчева радиация. Полиестерът абсорбира ултравиолетовите лъчи възможно най-много.

Защитете скалпа си, като носите шапка (шапка, забрадка). Помнете кожата на ушите, те ще бъдат защитени от сянката на шапка с широка периферия. Кожата на шията особено се нуждае от защита, това е най-малко защитената част от тялото, изберете дрехи с яка, която може да се обърне, или завържете шал или шал около врата си.

Не забравяйте, че облеклото не може да осигури 100% защита, ако светлината се вижда през тъканта, това означава, че пропуска UV.

• Използване на слънцезащитен крем за външна употреба.

Използвайте слънцезащитни продукти със слънцезащитен фактор (SPF) 30 или по-висок. Често срещано погрешно схващане е, че слънцезащитният крем трябва да се използва само на плажа. Слънцето обаче ни влияе през цялата година, а в пика на сезонната активност вредното въздействие на ултравиолетовото лъчение е не по-малко в града, отколкото на плажа.

В часовете на максимална слънчева активност от 10.00 до 16.00 ч.) цялата открита кожа трябва да бъде защитена чрез нанасяне на слънцезащитен крем. На плажа – по цялото тяло, в града или на разходка – по лицето, устните, ушите, шията, ръцете. Повечето хора използват слънцезащитен крем неправилно, използвайки го твърде пестеливо. Препоръчителното количество слънцезащитен крем за единица кожна повърхност е 2 mg SPF на cm кожа. За еднократно нанасяне на слънцезащитен крем върху кожата на възрастен са необходими поне 30 ml от продукта.

Носете слънцезащитни продукти дори в облачни дни, когато слънцето е скрито зад облаци, тъй като облаците не пречат на ултравиолетовите лъчи да проникнат.

Преди да нанесете слънцезащитен крем, не забравяйте да прочетете инструкциите към него, които показват колко често трябва да го нанасяте отново. Средно е необходимо да се повтаря третирането на кожата на всеки 2 часа излагане на слънце. Много продукти не са влагоустойчиви и изискват повторно нанасяне след всяко потапяне във вода; повишеното изпотяване може също да намали времето за ефективна защита. Много почитатели на плажната ваканция намират известно удоволствие в изключително дългото пасивно излагане на слънце, те усърдно се „слънчеви бани“ с часове, напълно уверени, че са от полза за тялото си, „възстановяват се“. Това е много опасна практика, особено обичана от хора на средна възраст и възрастни хора. Такива туристи трябва да помнят, че дори компетентното използване на слънцезащитни продукти не гарантира абсолютна защита на кожата от увреждане, времето, прекарано на открито слънце, трябва да бъде строго ограничено (не повече от 2 часа.).

• Да бъдете на сянка в часове на активно слънце.

Ограничаването на дългото излагане на слънце е друг начин за избягване на вредното излагане на ултравиолетови лъчи. Това е особено вярно в средата на деня, от 10.00 до 16.00 часа, когато ултравиолетовата радиация е прекомерно активна. Един прост тест помага да се разбере интензивността на слънчевата радиация: ако сянката на човек е по-къса от височината на самия човек, тогава слънцето е активно и трябва да се вземат защитни мерки. Сянката на плажен чадър не е пълна защита, тъй като до 84% от ултравиолетовите лъчи се отразяват от пясъка и достигат безпрепятствено до кожата.

• Използване на слънчеви очила.

Обръщайки внимание на защитата на кожата, не забравяйте за очите. Меланомът на очите е по-рядко срещан от меланома на кожата. Можете да намалите риска от неговото развитие само чрез използване на специални слънчеви очила. По-добре е да използвате очила с голям диаметър, чиито стъкла блокират поне 98% от ултравиолетовите лъчи. Купете очила от специализирани магазини за оптика, уверете се, че техните стъкла абсорбират UV до 400 nm, което означава, че очилата блокират поне 98% от UV лъчите. При липсата на такива инструкции на етикета, очилата най-вероятно няма да осигурят достатъчна защита за очите.

Като се предпазвате от вредното въздействие на ултравиолетовото лъчение, вие удължавате живота.

UV лампи, използвани в декорацията

В допълнение към обичайното боядисване на стени, ние също извършваме работа с флуоресцентни бои. Такива бои светят под ултравиолетови лампи (лампи с черна светлина), което ви позволява да създадете доста необичайна атмосфера. Нашите клиенти често се интересуват от безопасността на тези лампи за здравето.
Нека се опитаме да разберем този въпрос.

Ултравиолетовата радиация (ултравиолетови лъчи, UV радиация) е електромагнитно лъчение, заемащо спектралния диапазон между видимото и рентгеновото лъчение. Дължините на вълните на ултравиолетовите лъчи са в диапазона от 10 до 400 nm.
Има няколко вида ултравиолетово лъчение, различни по отношение на въздействието си върху хората:

• Ултравиолетов А, дълги вълни - 400-315 nm
• Ултравиолетова B, средна вълна - 315-280 nm
• Ултравиолетов С, късовълнов - 280-100 nm

Колкото по-къса е дължината на вълната, толкова повече енергия има лъчението и толкова по-дълбоко прониква през тъканите на тялото – така че най-опасното за нас е лъчение тип С, а лъчението от тип А е по-малко опасно.

Естественият източник на ултравиолетова радиация е нашето Слънце. Излъчва се във всички диапазони, но благодарение на атмосферата на нашата планета и по-специално на озоновия слой, до нас достигат само радиация от тип А и малка част от радиация от тип В. Именно слънчевият ултравиолет причинява тен на тялото ни и допринася за производството на витамин D от кожата.

Има различни видове UV лампи:

• UV лампите (лампи с черна светлина, черни светлини), използвани в декорацията, както и лампите, използвани в детекторите на валута, дават само излъчване от тип А с дълга вълна в района на 370 nm. Това е доста безопасна светлина и престой под такава лампа е по-малко вредно за кожата и очите, отколкото престой под слънцето в ясен ден. И при липса на слънчева светлина, например през зимата, престоят под такава лампа е дори полезен, тъй като допринася за производството на витамин D и някои хормони, които подобряват настроението. Въпреки че и с него не трябва да се злоупотребява. Освен това не гледайте дълго време самата лампа от близко разстояние.
• Използваните в солариумите ултравиолетови лампи дават радиация тип А и В, близка до слънчевата ултравиолетова, като поради тяхната мощност и количество престоят в солариума е ограничен до няколко минути със задължително предпазване на очите със специални очила.
• Има и кварцови и бактерицидни лампи, използвани в медицината за дезинфекция на помещения. Бактерицидни лампи - лъчение тип В, ​​кварц - твърдо лъчение тип С. В никакъв случай не трябва да стоите под такива лампи дори за кратко време.

Когато гледаме лампа с черна светлина, виждаме само слабо виолетово сияние, въпреки че за насекомите такива лампи светят много ярко. Това се обяснява с факта, че нашите очи, за разлика от очите на насекомите, имат филтър, който не позволява UV-A лъчението да достигне до ретината. Това служи за защита на очите, тъй като без този филтър зрението ни би се влошило до 20-годишна възраст.

Така че нека обобщим:
UV лампите с черна светлина, използвани в декорацията, са доста безопасни. Можете безопасно да прекарате под такава лампа няколко часа на ден. През зимата, при къс слънчев ден, включването на UV лампата за 30-60 минути на ден (в зависимост от мощността на лампата) е дори полезно за здравето. Лампите са луминесцентни и LED. Мощността на лампата се избира в размер на 1-2 вата на квадратен метър.

Слънцето е мощен източник на топлина и светлина. Без него не може да има живот на планетата. Слънцето излъчва лъчи, които не се виждат с просто око. Ще разберем какви свойства има ултравиолетовото лъчение, неговия ефект върху тялото и възможните вреди.

Слънчевият спектър има инфрачервена, видима и ултравиолетова части. UV има както положителни, така и отрицателни ефекти върху хората. Използва се в различни сфери на живота. Широко разпространена употреба се отбелязва в медицината, ултравиолетовото лъчение има тенденция да променя биологичната структура на клетките, засягайки тялото.

Източници на експозиция

Основният източник на ултравиолетови лъчи е слънцето. Те се получават и с помощта на специални електрически крушки:

1. Живачно-кварцово високо налягане.
2. Жизнен луминесцентен.
3. Озонът и кварцът действат бактерицидно.

Понастоящем на човечеството са известни само няколко вида бактерии, които могат да съществуват без ултравиолетово лъчение. За други живи клетки липсата му ще доведе до смърт.

Какъв е ефектът на ултравиолетовото лъчение върху човешкото тяло?

положително действие

Днес UV се използва широко в медицината. Действа успокояващо, аналгетично, антирахитично и антиспастично. Положителният ефект на ултравиолетовите лъчи върху човешкото тяло:

• прием на витамин D, той е необходим за усвояването на калций;
• подобрен метаболизъм, тъй като ензимите се активират;
• намаляване на нервното напрежение;
• повишено производство на ендорфини;
• вазодилатация и нормализиране на кръвообращението;
• ускоряване на регенерацията.

Ултравиолетовото лъчение за хората е полезно и с това, че влияе върху имунобиологичната активност, помага за активиране на защитните функции на организма срещу различни инфекции. При определена концентрация радиацията предизвиква производството на антитела, които засягат патогените.

Лошо влияние

Увреждането на ултравиолетовата лампа върху човешкото тяло често надвишава полезните му свойства. Ако употребата му за медицински цели не се извършва правилно, не са спазени мерките за безопасност, е възможно предозиране, характеризиращо се със следните симптоми:

1. Слабост.
2. Апатия.
3. Намален апетит.
4. Проблеми с паметта.
5. Кардиопалмус.

Продължителното излагане на слънце е вредно за кожата, очите и имунитета. Последиците от прекомерното слънчево изгаряне, като изгаряния, дерматологични и алергични обриви, изчезват след няколко дни. Ултравиолетовото лъчение бавно се натрупва в тялото и причинява опасни заболявания.

Излагането на кожата на UV може да причини еритема. Съдовете се разширяват, което се характеризира с хиперемия и оток. Хистаминът и витамин D, които се натрупват в тялото, влизат в кръвния поток, което допринася за промени в тялото.

Етапът на развитие на еритема зависи от:

• гама от UV лъчи;
• радиационни дози;
• индивидуална чувствителност.

Прекомерното облъчване причинява изгаряне на кожата с образуване на балон и последващо сближаване на епитела.

Но вредата от ултравиолетовото лъчение не се ограничава до изгаряния, нерационалното му използване може да провокира патологични промени в тялото.

Ефектът на UV лъчите върху кожата

Повечето момичета се стремят към красиво загоряло тяло. Кожата обаче придобива тъмен цвят под действието на меланина, така че тялото е защитено от по-нататъшно облъчване. Но няма да предпази от по-сериозните ефекти на радиацията:

1. Фоточувствителност - висока чувствителност към ултравиолетова светлина. Минималното му действие може да провокира парене, сърбеж или парене. Това се дължи главно на употребата на лекарства, козметика или определени храни.
2. Стареене – UV лъчите проникват в по-дълбоките слоеве на кожата, разрушават колагеновите влакна, губи се еластичността и се появяват бръчки.
3. Меланомът е рак на кожата, който се развива в резултат на често и продължително излагане на слънце. Прекомерната доза ултравиолетова радиация причинява развитието на злокачествени новообразувания по тялото.
4. Базалноклетъчният и плоскоклетъчният карцином е раково образувание по тялото, което изисква хирургично отстраняване на засегнатите области. Често това заболяване се среща при хора, чиято работа е свързана с дълъг престой на слънце.

Всеки кожен дерматит, причинен от ултравиолетовите лъчи, може да причини рак на кожата.

Ефектът на ултравиолетовите лъчи върху очите

Ултравиолетовата светлина също може да повлияе неблагоприятно на очите. В резултат на неговото въздействие могат да се развият следните заболявания:

• Фотофталмия и електрофталмия. Характеризира се със зачервяване и подуване на очите, лакримация, фотофобия. Появява се при тези, които често са на ярко слънце в снежно време без слънчеви очила или при заварчици, които не спазват правилата за безопасност.
• Катаракта е помътняване на лещата. Това заболяване се проявява главно в напреднала възраст. Развива се в резултат на действието на слънчевата светлина върху очите, която се натрупва през целия живот.
• Птеригиумът е свръхрастеж на конюнктивата на окото.

Някои видове рак на очите и клепачите също са възможни.

Как UV влияе на имунната система?

Как радиацията влияе на имунната система? В определена доза UV лъчите повишават защитните функции на организма, но прекомерното им действие отслабва имунната система.

Радиационната радиация променя защитните клетки и те губят способността си да се борят с различни вируси, ракови клетки.

Защита на кожата

За да се предпазите от слънчевите лъчи, трябва да спазвате определени правила:

1. Трябва да сте умерено на открито слънце, малък тен има фотозащитен ефект.
2. Необходимо е да се обогати диетата с антиоксиданти и витамини С и Е.
3. Винаги трябва да използвате слънцезащитни продукти. В този случай трябва да изберете инструмент с високо ниво на защита.
4. Използването на ултравиолетови лъчи за медицински цели е разрешено само под наблюдението на специалист.
5. Тези, които работят с UV източници, се препоръчва да се предпазват с маска. Това е необходимо при използване на бактерицидна лампа, която е опасна за очите.
6. Любителите на равномерен тен не трябва да посещават солариума твърде често.

За да се предпазите от радиация, можете да използвате и специално облекло.

Противопоказания

Излагането на ултравиолетови лъчи е противопоказано за следните хора:

• тези, които имат твърде светла и чувствителна кожа;
• с активна форма на туберкулоза;
• деца;
• при остри възпалителни или онкологични заболявания;
• албиноси;
• по време на II и III етап на хипертония;
• с голям брой бенки;
• тези, които страдат от системни или гинекологични заболявания;
• продължителна употреба на определени лекарства;
• с наследствена предразположеност към рак на кожата.

Инфрачервено лъчение

Друга част от слънчевия спектър е инфрачервеното лъчение, което има термичен ефект. Използва се в съвременната сауна.

представлява малка дървена стая с вградени инфрачервени излъчватели. Под въздействието на техните вълни човешкото тяло се затопля.

Въздухът в инфрачервената сауна не се повишава над 60 градуса. Лъчите обаче затоплят тялото до 4 см, докато в традиционната баня топлината прониква само 5 мм.

Това е така, защото инфрачервените вълни са със същата дължина като горещите вълни, идващи от човек. Тялото ги приема като свои и не се съпротивлява на проникването. Температурата на човешкото тяло се повишава до 38,5 градуса. Благодарение на това вирусите и опасните микроорганизми умират. Инфрачервената сауна има лечебен, подмладяващ и профилактичен ефект. Показан е за всички възрасти.

Преди да посетите такава сауна, трябва да се консултирате със специалист, както и да спазвате предпазните мерки за безопасност в стая с инфрачервени излъчватели.

Видео: ултравиолетово.

UV в медицината

В медицината има термин "ултравиолетов глад". Това се случва, когато тялото не получава достатъчно слънчева светлина. За да се избегнат всякакви патологии от това, се използват изкуствени източници на ултравиолетова радиация. Те помагат в борбата с дефицита на витамин D през зимата и укрепват имунитета.

Също така, такова лъчение се използва при лечение на стави, алергични и дерматологични заболявания.

В допълнение UV има следните лечебни свойства:

1. Нормализира работата на щитовидната жлеза.
2. Подобрява функцията на дихателната и ендокринната система.
3. Повишава хемоглобина.
4. Дезинфекцира помещението и медицинските инструменти.
5. Намалява нивата на захарта.
6. Помага при лечението на гнойни рани.

Трябва да се има предвид, че ултравиолетовата лампа не винаги е от полза и е възможна голяма вреда.

За да може ултравиолетовата радиация да има благоприятен ефект върху тялото, трябва да я използвате правилно, да спазвате предпазните мерки и да не превишавате времето, прекарано на слънце. Прекомерното превишаване на дозата на радиация е опасно за здравето и живота на хората.