Svojstva i primjena ultraljubičastog zračenja. Ultraljubičasto zračenje

Najveću biološku aktivnost imaju ultraljubičaste zrake. U prirodnim uvjetima sunce je snažan izvor ultraljubičastih zraka. Međutim, samo dugovalni dio dopire do Zemljine površine. Zračenje kraće valne duljine apsorbira atmosfera već na visini od 30-50 km od površine zemlje.

Najveći intenzitet toka ultraljubičastog zračenja javlja se malo prije podneva s maksimumom u proljetnim mjesecima.

Kao što je već navedeno, ultraljubičaste zrake imaju značajnu fotokemijsku aktivnost, koja se široko koristi u praksi. Ultraljubičasto zračenje koristi se u sintezi niza tvari, izbjeljivanju tkanina, izradi lakirane kože, fotokopiranju crteža, dobivanju vitamina D i drugim proizvodnim procesima.

Važno svojstvo ultraljubičastih zraka je njihova sposobnost da uzrokuju luminiscenciju.

U nekim procesima radnici su izloženi ultraljubičastim zrakama, npr. elektrolučno zavarivanje, autogeno rezanje i zavarivanje, proizvodnja radiocijevi i živinih ispravljača, lijevanje i taljenje metala i nekih minerala, fotokopiranje, sterilizacija vode itd. Medicinski i tehničko osoblje koje servisira živino-kvarcne žarulje.

Ultraljubičaste zrake imaju sposobnost mijenjanja kemijske strukture tkiva i stanica.

Ultraljubičasta valna duljina

Biološka aktivnost ultraljubičastih zraka različitih valnih duljina nije ista. Ultraljubičaste zrake valne duljine od 400 do 315 mμ. imaju relativno slab biološki učinak. Zrake kraćih valnih duljina su biološki aktivnije. Ultraljubičaste zrake duljine 315-280 mμ imaju snažno kožno i antirahitično djelovanje. Posebno je aktivno zračenje valne duljine 280-200 mμ. (baktericidni učinak, sposobnost aktivnog utjecaja na tkivne proteine ​​i lipide, kao i izazivanje hemolize).

U industrijskim uvjetima dolazi do izlaganja ultraljubičastim zrakama valne duljine od 36 do 220 mμ, tj. koje imaju značajnu biološku aktivnost.

Za razliku od toplinskih zraka, čije je glavno svojstvo razvoj hiperemije u područjima izloženim zračenju, učinak ultraljubičastih zraka na tijelo čini se mnogo složenijim.

Ultraljubičaste zrake relativno malo prodiru u kožu, a njihov biološki učinak povezan je s razvojem mnogih neurohumoralnih procesa, koji određuju složenu prirodu njihova utjecaja na tijelo.

Ultraljubičasti eritem

Ovisno o intenzitetu izvora svjetlosti i sadržaju infracrvenih ili ultraljubičastih zraka u njegovom spektru, promjene na koži bit će različite.

Izlaganje ultraljubičastim zrakama na koži uzrokuje karakterističnu reakciju kožnih žila - ultraljubičasti eritem. Ultraljubičasti eritem značajno se razlikuje od toplinskog eritema uzrokovanog infracrvenim zračenjem.

Obično se pri korištenju infracrvenih zraka ne zamjećuju izraženije promjene na koži, jer nastali osjećaj pečenja i bol onemogućuju produljeno izlaganje ovim zrakama. Eritem, koji se razvija kao posljedica djelovanja infracrvenih zraka, javlja se neposredno nakon zračenja, nestabilan je, ne traje dugo (30-60 minuta) i uglavnom je ugniježđene prirode. Nakon duljeg izlaganja infracrvenim zrakama pojavljuje se smeđa pigmentacija točkastog izgleda.

Ultraljubičasti eritem pojavljuje se nakon zračenja nakon određenog latentnog razdoblja. Ovo razdoblje varira među različitim ljudima od 2 do 10 sati. Poznato je da trajanje latentnog razdoblja ultraljubičastog eritema ovisi o valnoj duljini: eritem od dugovalnih ultraljubičastih zraka pojavljuje se kasnije i traje dulje nego od kratkovalnih ultraljubičastih zraka.

Eritem uzrokovan ultraljubičastim zrakama ima jarko crvenu boju s oštrim granicama koje točno odgovaraju području zračenja. Koža postaje donekle natečena i bolna. Eritem dostiže svoj najveći razvoj 6-12 sati nakon pojave, traje 3-5 dana i postupno blijedi, poprima smeđu nijansu, a dolazi do ravnomjernog i intenzivnog tamnjenja kože zbog stvaranja pigmenta u njoj. U nekim slučajevima uočeno je lagano ljuštenje tijekom razdoblja nestanka eritema.

Stupanj razvoja eritema ovisi o dozi ultraljubičastih zraka i individualnoj osjetljivosti. Uz sve ostale uvjete, što je veća doza ultraljubičastih zraka, to je upalna reakcija kože intenzivnija. Najizraženiji eritem uzrokuju zrake valne duljine oko 290 mμ. Kod predoziranja ultraljubičastim zračenjem eritem poprima plavičastu nijansu, rubovi eritema postaju zamućeni, a ozračeno područje otečeno i bolno. Intenzivno zračenje može uzrokovati opekline s razvojem mjehura.

Osjetljivost različitih područja kože na ultraljubičasto zračenje

Koža trbuha, donjeg dijela leđa i bočnih površina prsnog koša najosjetljivija je na ultraljubičaste zrake. Najmanje osjetljiva koža su ruke i lice.

Osjetljivije su osobe s nježnom, slabo pigmentiranom kožom, djeca, kao i oni koji boluju od Gravesove bolesti i vegetativne distonije. U proljeće se opaža povećana osjetljivost kože na ultraljubičaste zrake.

Utvrđeno je da osjetljivost kože na ultraljubičaste zrake može varirati ovisno o fiziološkom stanju organizma. Razvoj reakcije eritema prvenstveno ovisi o funkcionalnom stanju živčanog sustava.

Kao odgovor na ultraljubičasto zračenje u koži se stvara i taloži pigment koji je produkt metabolizma proteina kože (organsko bojilo - melanin).

Dugovalne ultraljubičaste zrake uzrokuju intenzivniju preplanulost od kratkovalnih ultraljubičastih zraka. Ponovljenim ultraljubičastim zračenjem koža postaje manje osjetljiva na te zrake. Pigmentacija kože često se razvija bez prethodno vidljivog eritema. U pigmentiranoj koži ultraljubičaste zrake ne uzrokuju fotoeritem.

Pozitivni učinci ultraljubičastog zračenja

Ultraljubičaste zrake smanjuju podražljivost osjetnih živaca (analgetski učinak), a također djeluju antispastično i antirahitično. Pod utjecajem ultraljubičastih zraka stvara se vitamin D koji je vrlo važan za metabolizam fosfora i kalcija (ergosterol koji se nalazi u koži pretvara se u vitamin D). Pod utjecajem ultraljubičastih zraka intenziviraju se oksidativni procesi u tijelu, povećava se apsorpcija kisika u tkivima i oslobađanje ugljičnog dioksida, aktiviraju se enzimi, poboljšava se metabolizam proteina i ugljikohidrata. Povećava se sadržaj kalcija i fosfata u krvi. Poboljšava se hematopoeza, regenerativni procesi, opskrba krvlju i trofizam tkiva. Krvne žile kože se šire, krvni tlak se snižava, a ukupni bioton tijela povećava.

Povoljno djelovanje ultraljubičastih zraka izražava se u promjeni imunobiološke reaktivnosti organizma. Zračenje potiče stvaranje protutijela, pojačava fagocitozu i tonizira retikuloendotelni sustav. Zahvaljujući tome, povećava se otpornost tijela na infekcije. U tom smislu važna je doza zračenja.

Niz tvari životinjskog i biljnog podrijetla (hematoporfirin, klorofil i dr.), neke kemikalije (kinin, streptocid, sulfidin i dr.), osobito fluorescentna bojila (eozin, metilensko plavo i dr.), imaju svojstvo pojačavanja tjelesne aktivnosti. osjetljivost na svjetlost. U industriji se kod ljudi koji rade s katranom ugljena javljaju kožne bolesti na izloženim dijelovima tijela (svrbež, žarenje, crvenilo), a ove pojave nestaju noću. To je zbog fotosenzibilizirajućih svojstava akridina sadržanog u katranu ugljena. Senzibilizacija se pretežno javlja na vidljive zrake, au manjoj mjeri na ultraljubičaste zrake.

Od velike praktične važnosti je sposobnost ultraljubičastih zraka da ubijaju različite bakterije (tzv. baktericidni učinak). Ovaj učinak je posebno intenzivan kod ultraljubičastih zraka kraćih valnih duljina (265 - 200 mμ). Baktericidni učinak svjetlosti povezan je s djelovanjem na protoplazmu bakterija. Dokazano je da se nakon ultraljubičastog zračenja povećava mitogenetska radijacija u stanicama i krvi.

Prema suvremenim idejama, djelovanje svjetlosti na tijelo temelji se uglavnom na refleksnom mehanizmu, iako se velika važnost pridaje i humoralnim čimbenicima. To se posebno odnosi na djelovanje ultraljubičastih zraka. Također je potrebno imati na umu mogućnost djelovanja vidljivih zraka preko organa za vid na korteks i vegetativne centre.

U razvoju eritema izazvanog svjetlom, značajna važnost pridaje se utjecaju zraka na receptorski aparat kože. Pri izlaganju ultraljubičastim zrakama, kao posljedica razgradnje bjelančevina u koži, nastaju histamin i histaminu slični produkti koji proširuju kožne žile i povećavaju njihovu propusnost, što dovodi do hiperemije i oteklina. Produkti koji nastaju u koži pri izlaganju ultraljubičastim zrakama (histamin, vitamin D i dr.) ulaze u krv i uzrokuju one opće promjene u organizmu koje nastaju tijekom zračenja.

Dakle, procesi koji se odvijaju u ozračenom području dovode neurohumoralnim putem do razvoja opće reakcije tijela. Ova reakcija uglavnom je određena stanjem viših regulatornih dijelova središnjeg živčanog sustava, koji se, kao što je poznato, mogu promijeniti pod utjecajem različitih čimbenika.

Nemoguće je govoriti o biološkom učinku ultraljubičastog zračenja općenito, bez obzira na valnu duljinu. Kratkovalno ultraljubičasto zračenje uzrokuje denaturaciju proteinskih tvari, dugovalno zračenje uzrokuje fotolitičku razgradnju. Specifični učinak različitih dijelova spektra ultraljubičastog zračenja otkriva se uglavnom u početnoj fazi.

Primjena ultraljubičastog zračenja

Široki biološki učinak ultraljubičastih zraka omogućuje njihovu primjenu u određenim dozama u preventivne i terapeutske svrhe.

Za ultraljubičasto zračenje koristi se sunčeva svjetlost, kao i umjetni izvori zračenja: živo-kvarcne i argon-živa-kvarcne lampe. Spektar emisije živino-kvarcnih žarulja karakterizira prisutnost kraćih ultraljubičastih zraka nego u sunčevom spektru.

Ultraljubičasto zračenje može biti opće i lokalno. Doziranje postupaka provodi se prema principu biodoza.

Trenutno se ultraljubičasto zračenje naširoko koristi, prvenstveno za prevenciju raznih bolesti. U tu svrhu koristi se ultraljubičasto zračenje kako bi se poboljšao čovjekov okoliš i promijenila njegova reaktivnost (prvenstveno radi povećanja njegovih imunobioloških svojstava).

Uz pomoć posebnih baktericidnih svjetiljki može se sterilizirati zrak u medicinskim ustanovama i stambenim prostorijama, može se sterilizirati mlijeko, voda itd. Ultraljubičasto zračenje široko se koristi za prevenciju rahitisa, gripe i za opće jačanje organizma u medicini. i dječje ustanove, škole i teretane, fotarije u rudnicima ugljena, pri obuci sportaša, za aklimatizaciju na sjeverne uvjete, pri radu u toplim trgovinama (ultraljubičasto zračenje daje veći učinak u kombinaciji s izlaganjem infracrvenom zračenju).

Ultraljubičaste zrake posebno se široko koriste za izlaganje djece zračenju. Prije svega, takvo zračenje je indicirano za oslabljenu, često bolesnu djecu koja žive u sjevernim i srednjim geografskim širinama. Istodobno se povećava opće stanje djece, spavanje, težina, smanjuje se morbiditet, smanjuje se učestalost katarhalnih pojava i trajanje bolesti. Poboljšava se opći tjelesni razvoj, normalizira se krvna i vaskularna propusnost.

Ultraljubičasto zračenje rudara u fotarijima, koji su organizirani u velikom broju u rudarskim poduzećima, također je postalo rašireno. Sustavnim masovnim izlaganjem rudara koji rade pod zemljom dolazi do poboljšanja dobrobiti, povećanja radne sposobnosti, smanjenja umora i smanjenja morbiditeta s privremenim gubitkom radne sposobnosti. Nakon ozračivanja rudara povećava se postotak hemoglobina, javlja se monocitoza, smanjuje se broj slučajeva gripe, smanjuje se incidencija mišićno-koštanog sustava i perifernog živčanog sustava, rjeđe se opažaju gnojne kožne bolesti, katar gornjih dišnih putova i tonzilitis. , a očitanja vitalnog kapaciteta i pluća se poboljšavaju.

Primjena ultraljubičastog zračenja u medicini

Korištenje ultraljubičastih zraka u terapeutske svrhe temelji se uglavnom na protuupalnim, antineuralgičnim i desenzibilizirajućim učincima ove vrste energije zračenja.

U kombinaciji s drugim terapijskim mjerama provodi se ultraljubičasto zračenje:

1) u liječenju rahitisa;

2) nakon preležanih zaraznih bolesti;

3) za tuberkulozne bolesti kostiju, zglobova, limfnih čvorova;

4) s fibroznom plućnom tuberkulozom bez pojava koje ukazuju na aktivaciju procesa;

5) za bolesti perifernog živčanog sustava, mišića i zglobova;

6) za kožne bolesti;

7) za opekotine i ozebline;

8) za gnojne komplikacije rana;

9) tijekom resorpcije infiltrata;

10) radi ubrzavanja regenerativnih procesa kod ozljeda kostiju i mekih tkiva.

Kontraindikacije za zračenje su:

1) maligne neoplazme (jer zračenje ubrzava njihov rast);

2) jaka iscrpljenost;

3) pojačana funkcija štitnjače;

4) teške kardiovaskularne bolesti;

5) aktivna plućna tuberkuloza;

6) bolesti bubrega;

7) izražene promjene u središnjem živčanom sustavu.

Treba imati na umu da postizanje pigmentacije, osobito u kratkom vremenu, ne bi trebao biti cilj liječenja. U nekim slučajevima, dobar terapeutski učinak se opaža čak i sa slabom pigmentacijom.

Negativni učinci ultraljubičastog zračenja

Dugotrajno i intenzivno ultraljubičasto zračenje može štetno djelovati na organizam i izazvati patološke promjene. Uz značajnu izloženost bilježe se umor, glavobolje, pospanost, gubitak pamćenja, razdražljivost, lupanje srca i smanjen apetit. Prekomjerno zračenje može uzrokovati hiperkalcijemiju, hemolizu, zastoj u rastu i smanjenu otpornost na infekcije. S jakim zračenjem razvijaju se opekline i dermatitis (pečenje i svrbež kože, difuzni eritem, oteklina). U tom slučaju dolazi do povećanja tjelesne temperature, glavobolje i umora. Opekline i dermatitis koji nastaju pod utjecajem sunčevog zračenja povezani su prvenstveno s utjecajem ultraljubičastih zraka. Ljudi koji rade na otvorenom pod utjecajem sunčevog zračenja mogu razviti dugotrajni i teški dermatitis. Potrebno je zapamtiti mogućnost prelaska opisanog dermatitisa u rak.

Ovisno o dubini prodiranja zraka iz različitih dijelova sunčevog spektra, mogu se razviti promjene na očima. Akutni retinitis nastaje pod utjecajem infracrvenih i vidljivih zraka. Poznata je takozvana staklopuhačka katarakta koja se razvija kao posljedica dugotrajne apsorpcije infracrvenih zraka od strane leće. Zamućenje leće javlja se polagano, uglavnom kod radnika u toplim trgovinama s radnim iskustvom od 20-25 godina ili više. Trenutno su profesionalne katarakte u toplim radnjama rijetke zbog značajnih poboljšanja radnih uvjeta. Rožnica i konjunktiva reagiraju uglavnom na ultraljubičaste zrake. Te zrake (osobito s valnom duljinom manjom od 320 mμ.) u nekim slučajevima uzrokuju bolest oka poznatu kao fotooftalmija ili elektrooftalmija. Ova bolest je najčešća među električnim zavarivačima. U takvim slučajevima često se opaža akutni keratokonjunktivitis, koji se obično javlja 6-8 sati nakon rada, često noću.

S elektrooftalmijom se primjećuju hiperemija i oticanje sluznice, blefarospazam, fotofobija i suzenje. Često se nalaze lezije rožnice. Trajanje akutnog razdoblja bolesti je 1-2 dana. Kod ljudi koji rade na otvorenom, na jakom suncu u širokim prostorima prekrivenim snijegom, ponekad se javlja fotooftalmija u obliku tzv. snježnog sljepila. Liječenje fotooftalmije sastoji se od boravka u mraku, korištenja novokaina i hladnih losiona.

Proizvodi za UV zaštitu

Za zaštitu očiju od štetnog djelovanja ultraljubičastih zraka u proizvodnji koriste se štitnici ili kacige s posebnim tamnim staklima, zaštitne naočale, a za zaštitu ostalih dijelova tijela i okolnih osoba - izolacijski zasloni, prijenosni zasloni i posebna odjeća.

Ultraljubičasto zračenje je oblik optičkog zračenja koji nije vidljiv ljudskom oku, karakteriziran kraćom duljinom i višom energijom fotona u usporedbi sa svjetlom. Ultraljubičaste zrake pokrivaju spektar između vidljivog i rendgenskog zračenja, u rasponu valnih duljina 400-10 nm. U ovom slučaju područje zračenja u rasponu od 200-10 nm naziva se daleko ili vakuum, a područje u rasponu od 400-200 nm naziva se blizu.

UV izvori

1 Prirodni izvori (zvijezde, Sunce, itd.)

Samo dugovalni dio ultraljubičastog zračenja iz svemirskih tijela (290-400 nm) može doći do površine Zemlje. Istodobno, kratkovalno zračenje potpuno apsorbira kisik i druge tvari u atmosferi na visini od 30-200 km od površine zemlje. UV zračenje zvijezda u rasponu valnih duljina 90-20 nm gotovo se potpuno apsorbira.

2. Umjetni izvori

Zračenje krutih tijela zagrijanih na temperaturu od 3 tisuće Kelvina uključuje određeni udio UV zračenja, čiji intenzitet primjetno raste s porastom temperature.

Snažan izvor UV zračenja je plazma s izbojem u plinu.

U raznim industrijama (prehrambena, kemijska i druge industrije) i medicini koriste se plinske, ksenonske, živino-kvarcne i druge žarulje, čiji su cilindri izrađeni od prozirnih materijala - obično kvarca. Značajno UV zračenje emitiraju elektroni u akceleratoru i posebni laseri u ionima sličnim niklu.

Osnovna svojstva ultraljubičastog zračenja

Praktična upotreba ultraljubičastog zračenja je zbog njegovih osnovnih svojstava:

— značajna kemijska aktivnost (pomaže ubrzati tijek kemijskih i bioloških procesa);

- baktericidni učinak;

- sposobnost izazivanja luminiscencije tvari - sjaj različitim bojama emitirane svjetlosti.

Proučavanje spektra emisije/apsorpcije/refleksije u UV području pomoću suvremene opreme omogućuje utvrđivanje elektroničke strukture atoma, molekula i iona.

UV spektri Sunca, zvijezda i raznih maglica omogućuju dobivanje pouzdanih informacija o procesima koji se odvijaju u tim objektima.

Ultraljubičasto svjetlo također može poremetiti i promijeniti kemijske veze u molekulama, zbog čega se mogu pojaviti različite reakcije (redukcija, oksidacija, polimerizacija itd.), Što služi kao osnova za takvu znanost kao što je fotokemija.

UV zračenje može uništiti bakterije i mikroorganizme. Stoga se ultraljubičaste svjetiljke naširoko koriste za dezinfekciju na javnim mjestima (medicinske ustanove, vrtići, podzemne željeznice, željezničke stanice itd.).

Određene doze UV ​​zračenja doprinose stvaranju vitamina D, serotonina i drugih tvari na površini ljudske kože koje utječu na tonus i aktivnost tijela. Pretjerano izlaganje ultraljubičastom zračenju dovodi do opeklina i ubrzava proces starenja kože.

Ultraljubičasto zračenje također se aktivno koristi u kulturnoj i zabavnoj sferi - za stvaranje niza jedinstvenih svjetlosnih efekata u diskotekama, pozornicama barova, kazalištima itd.

U svakodnevnom životu često koristimo gotove blokove znanja stečenog u djetinjstvu, često u školi. Mi ih praktički ne analiziramo, a priori ih smatramo neospornim, ne zahtijevajući nikakve dodatne dokaze ili analize. A ako nas, primjerice, pitate propušta li staklo ultraljubičasto svjetlo, većina će samouvjereno odgovoriti: "Ne, ne propušta, to smo učili napamet u školi!"

Ali jednog dana pojavit će se naš prijatelj i reći: "Znaš, jučer sam cijeli dan proveo u vožnji, sunce je bilo nemilosrdno, cijela podlaktica sa strane prozora bila mi je preplanula!" I kao odgovor na skeptičan osmijeh, podiže rukav košulje, pokazujući svoju pocrvenjelu kožu... Tako se ruše stereotipi, a čovjek pamti da je po prirodi istraživač.

Pa ipak - što učiniti s našim pitanjem? Uostalom, znamo da upravo ultraljubičasto zračenje uzrokuje tamnjenje kože kod ljudi. Odgovor nije tako jasan kako se na prvi pogled može činiti. I zvučat će ovako: "Ovisi o kakvom staklu i kakvom ultraljubičastom!"

Svojstva ultraljubičastih zraka

Ultraljubičasto zračenje ima valne duljine u rasponu od približno 10 do 400 nm. Ovo je prilično veliko širenje i, sukladno tome, zrake u različitim dijelovima ovog raspona imat će različita svojstva. Fizičari dijele cijeli ultraljubičasti spektar u tri različite vrste:

1. Tip C ili jako UV zračenje . Karakterizira ga valna duljina od 100 do 280 nm. Ovo zračenje je dobilo svoje ime s razlogom; izuzetno je opasno za ljude, dovodi do raka kože ili brzih opeklina oka. Srećom, Zemljina atmosfera gotovo potpuno blokira zrake tog raspona. Čovjek ih može sresti samo vrlo visoko u planinama, ali čak i ovdje su izuzetno oslabljeni.
2. Tip B ili srednje UV zračenje . Njegova je valna duljina od 280 do 315 nm. Ove zrake se također ne mogu nazvati nježnim prema ljudima; one su po svojim svojstvima slične prethodnoj vrsti, ali ipak djeluju manje destruktivno. Kao i tip C, oni se također gube u atmosferi, ali ih ona manje zadržava. Dakle, 20% njih još uvijek doseže površinu planeta. Upravo ova vrsta zraka uzrokuje tamnjenje naše kože. Ali to zračenje nije u stanju prodrijeti kroz obično staklo.
3. Tip A ili meko UV zračenje . Od 315 do 400 nm. Ne mari za atmosferu i nesmetano prelazi do razine oceana, ponekad prodirući i kroz laganu odjeću. Ovo zračenje savršeno svladava sloj običnog prozorskog stakla, koji se pojavljuje u našim stanovima i uredima, što dovodi do blijeđenja tapeta, tepiha i površina namještaja. Ali “A zrake” nikako ne mogu dovesti do tamnjenja kože osobe!

Istina, oslobađa se i ekstremno ultraljubičasto zračenje valne duljine ispod 100 nanometara, ali ono se manifestira samo u uvjetima bliskim vakuumu, au uvjetima zemljine površine može se zanemariti.

Što biste trebali odgovoriti svom prijatelju vozaču? Zašto mu je potamnila podlaktica?

Različite vrste stakla

I tu dolazimo do drugog dijela našeg odgovora: “Pogledajte staklo!” Uostalom, staklo je različito: i po sastavu i po debljini. Na primjer, kvarc propušta sve tri vrste UV zračenja. Ista slika se opaža kada se koristi pleksiglas.
A silikat, koji se koristi u okvirima prozora iu automobilima, propušta samo "meko zračenje".

Međutim, ovdje postoji jedno važno "ALI"! Ako je staklo vrlo tanko ili vrlo prozirno, visoko polirano (kao što je slučaj s automobilom), propuštat će mali dio "B zračenja" odgovornog za naše tamnjenje. Ovo nije dovoljno da pocrnite nakon sat vremena stajanja kraj prozora. Ali ako je vozač proveo mnogo sati za volanom, izlažući svoju kožu suncu, tada će ona pocrnjeti čak i kroz zatvorene prozore. Pogotovo ako je koža nježna i slučaj se nalazi visoko u odnosu na razinu mora.

I sada, nakon što smo čuli pitanje prolazi li ultraljubičasto zračenje kroz staklo, možemo odgovoriti na vrlo dvosmislen način - prolazi, ali samo u ograničenom dijelu spektra, i to samo ako govorimo o običnom prozorskom staklu.

Ljeti provodimo više vremena na otvorenom, a istovremeno nosimo manje odjeće, koža dolazi u veći kontakt sa sunčevim zračenjem, što povećava rizik od oštećenja kože. Izloženost kože ultraljubičastom zračenju glavni je uzrok nastanka malignih tumora kože, od kojih je najzloćudniji melanom. U posljednjih 10 godina učestalost melanoma u Rusiji porasla je s 4,5 na 6,1 na 100 tisuća stanovnika. Svake godine ovaj tumor pogađa 8-9 tisuća Rusa.

Nije uvijek moguće spriječiti melanom, ali možemo značajno smanjiti rizik od razvoja ove bolesti.

Zaštita od štetnih učinaka ultraljubičastog zračenja neophodna je ne samo tijekom odmora na plaži. Zaštita je nužna u svim situacijama kada provodite puno vremena na otvorenom, posebice u vrijeme najvećeg sunca (od 10 do 16 sati), kao što su vrtlarenje, vožnja čamcem, sport, ribolov, planinarenje, košnja travnjaka, šetnje gradom i parkovima, biciklizam.

Zaštita od ultraljubičastog zračenja.

Dokazana je izravna povezanost između izloženosti sunčevom zračenju i pojavnosti zloćudnih novotvorina, uključujući i melanom. Sada je moguće točno procijeniti intenzitet sunčevog zračenja i opasnost od njegovog štetnog djelovanja na kožu na određenom mjestu u određeno vrijeme. Da bi to učinili, fokusiraju se na vrijednosti UV indeksa (indeks ultraljubičastog zračenja), koji ima vrijednosti na skali od 1 do 11+ i pokazuje snagu UV zračenja na određenom mjestu. Što je UV indeks veći, to je veća vjerojatnost opeklina, oštećenja kože i u konačnici pojave raznih malignih tumora kože.

• Zaštita kože odjećom.

Ako planirate biti duže vrijeme na otvorenom suncu, zaštitite kožu odjećom. Postoji uobičajena zabluda da svaka odjeća pouzdano štiti kožu od kontakta s ultraljubičastim zračenjem. Međutim, nije; Važno je obratiti pozornost kako na stil same odjeće tako i na karakteristike tkanine od koje je izrađena.

Birajte odjeću koja vam što više pokriva tijelo: hlače i suknje do gležnja, majice i bluze s dugim rukavima.

Obojena, posebno prirodnim pigmentima (zelena, smeđa, bež), ili tamna odjeća bolje štiti od sunčeve svjetlosti od bijele, ali se više zagrijava, povećavajući toplinsko opterećenje tijela. Dvoslojni materijali udvostručuju svoja zaštitna svojstva. Poželjna je odjeća od debele tkanine.

Tkanine od pamuka, lana i konoplje dobro blokiraju ultraljubičasto zračenje, ali tkanine od prirodne svile ne štite od sunčevog zračenja. Poliester blokira ultraljubičasto zračenje što je više moguće.

Vlasište zaštitite nošenjem šešira (šešira, marame). Ne zaboravite zaštititi kožu svojih ušiju; one će biti zaštićene sjenilom šešira širokog oboda. Posebno je potrebna zaštita kože vrata, to je najmanje zaštićeno područje tijela; odaberite odjeću s ovratnikom koji se može podići ili zavežite šal ili maramu oko vrata.

Imajte na umu da odjeća ne može pružiti 100% zaštitu; ako je svjetlost vidljiva kroz tkaninu, to znači da propušta UV zrake.

• Korištenje sredstava za zaštitu od sunca za vanjsku upotrebu.

Koristite proizvode za zaštitu od sunca sa zaštitnim faktorom (SPF) 30 ili višim. Prilično je uvriježeno mišljenje da kremu za sunčanje trebate koristiti samo na plaži. No, sunce djeluje na nas tijekom cijele godine, au razdoblju pojačane sezonske aktivnosti štetno djelovanje ultraljubičastog zračenja nije ništa manje u gradu nego na plaži.

U satima maksimalne sunčeve aktivnosti od 10.00 do 16.00 sati svu izloženu kožu potrebno je zaštititi nanošenjem kreme za sunčanje. Na plaži - po cijelom tijelu, u gradu ili šetnji - po licu, usnama, ušima, vratu, rukama. Većina ljudi nepravilno koristi kremu za sunčanje, koristeći je previše štedljivo. Preporučena količina kreme za sunčanje po jedinici površine kože je 2 mg SPF-a na 1 cm kože. Za jednokratno nanošenje kreme za sunčanje na kožu odrasle osobe potrebno je najmanje 30 ml proizvoda.

Zaštitno sredstvo nanesite i za oblačnih dana kada je sunce skriveno iza oblaka, jer naoblaka ne sprječava prodor UV zračenja.

Prije nanošenja kreme za sunčanje svakako pročitajte priložene upute koje pokazuju koliko često je trebate ponovno nanositi. U prosjeku je potrebno ponoviti tretman kože svaka 2 sata izlaganja suncu. Mnogi proizvodi nisu otporni na vlagu i zahtijevaju ponovno nanošenje nakon svakog uranjanja u vodu; pojačano znojenje također može skratiti vrijeme učinkovite zaštite. Mnogi ljubitelji odmora na plaži pronalaze određeni užitak u izuzetno dugom pasivnom izlaganju suncu, marljivo se „sunčaju“ satima, u punom uvjerenju da time koriste svom tijelu i „ozdravljuju“. Ovu vrlo opasnu praksu posebno vole sredovječne i starije osobe. Takvi turisti trebaju imati na umu da čak i pravilna uporaba kreme za sunčanje ne jamči apsolutnu zaštitu kože od oštećenja; vrijeme provedeno na otvorenom suncu treba biti strogo ograničeno (ne više od 2 sata).

• Boravak u hladu tijekom aktivnih sunčanih sati.

Ograničenje produljenog izlaganja suncu još je jedan način da se izbjegne štetno izlaganje UV zračenju. To posebno vrijedi sredinom dana, od 10.00 do 16.00 sati, kada je UV zračenje pretjerano aktivno. Jednostavan test pomaže u razumijevanju intenziteta sunčevog zračenja: ako je sjena osobe kraća od visine osobe, tada je sunce aktivno i potrebno je poduzeti mjere zaštite. Boravak u hladovini suncobrana nije potpuna zaštita, jer se do 84% ultraljubičastih zraka reflektira od pijeska i lako dopire do kože.

• Korištenje sunčanih naočala.

Obraćajući pažnju na zaštitu kože, ne zaboravite na oči. Melanom očiju nije manje čest od melanoma kože. Rizik od njegovog razvoja može se smanjiti samo korištenjem posebnih sunčanih naočala. Bolje je koristiti naočale velikog promjera, čije leće blokiraju najmanje 98% ultraljubičastih zraka. Naočale kupujte u specijaliziranim trgovinama optike, pazite da njihove leće upijaju UV do valne duljine do 400 nm, što znači da naočale blokiraju najmanje 98% UV zraka. Bez takvih uputa na etiketi, naočale najvjerojatnije neće pružiti dovoljnu zaštitu za oči.

Štiteći se od štetnog djelovanja ultraljubičastog zračenja produžujete život.

Spektar zraka vidljiv ljudskom oku nema oštru, jasno definiranu granicu. Neki istraživači gornju granicu vidljivog spektra nazivaju 400 nm, drugi 380, a treći je pomiču na 350...320 nm. To se objašnjava različitom svjetlosnom osjetljivošću vida i ukazuje na prisutnost oku nevidljivih zraka.
Godine 1801. I. Ritter (Njemačka) i W. Walaston (Engleska) pomoću fotografske ploče dokazali su prisutnost ultraljubičastih zraka. Izvan ljubičastog kraja spektra postaje crn brže nego pod utjecajem vidljivih zraka. Budući da zacrnjenje ploče nastaje kao posljedica fotokemijske reakcije, znanstvenici su zaključili da su ultraljubičaste zrake vrlo aktivne.
Ultraljubičaste zrake pokrivaju širok raspon zračenja: 400...20 nm. Područje zračenja od 180... 127 nm naziva se vakuum. Korištenjem umjetnih izvora (živino-kvarcne, vodikove i lučne svjetiljke), koji proizvode linijski i kontinuirani spektar, dobivaju se ultraljubičaste zrake valne duljine do 180 nm. Godine 1914. Lyman je istražio područje do 50 nm.
Istraživači su otkrili činjenicu da je spektar ultraljubičastih zraka Sunca koje dopiru do zemljine površine vrlo uzak - 400...290 nm. Ne emitira li Sunce svjetlost valne duljine kraće od 290 nm?
Odgovor na to pitanje pronašao je A. Cornu (Francuska). Utvrdio je da ozon apsorbira ultraljubičaste zrake kraće od 295 nm, nakon čega je iznio hipotezu: Sunce emitira kratkovalno ultraljubičasto zračenje, pod njegovim utjecajem molekule kisika se raspadaju na pojedinačne atome, tvoreći molekule ozona, dakle, u gornjim slojevima atmosfere, ozon bi trebao prekriti Zemlju zaštitnim zaslonom. Cornuova hipoteza potvrđena je kad su se ljudi uzdigli u gornju atmosferu. Dakle, u zemaljskim uvjetima, spektar sunca ograničen je prijenosom ozonskog omotača.
Količina ultraljubičastih zraka koja dopire do Zemljine površine ovisi o visini Sunca iznad horizonta. Tijekom razdoblja normalnog osvjetljenja, osvjetljenje se mijenja za 20%, dok se količina ultraljubičastih zraka koja dopire do zemljine površine smanjuje za 20 puta.
Posebnim pokusima utvrđeno je da se uzdizanjem na svakih 100 m intenzitet ultraljubičastog zračenja povećava za 3...4%. Udio raspršenog ultraljubičastog zračenja u ljetno podne iznosi 45...70% zračenja, a ono koje dopire do površine zemlje - 30...55%. U oblačnim danima, kada je Sunčev disk prekriven oblacima, do površine Zemlje dopire uglavnom raspršeno zračenje. Stoga možete dobro pocrnjeti ne samo na izravnoj sunčevoj svjetlosti, već iu hladu i za oblačnih dana.
Kada je Sunce u zenitu, zrake duljine 290...289 nm dopiru do zemljine površine u ekvatorijalnom području. U srednjim geografskim širinama, granica kratkih valova, tijekom ljetnih mjeseci, iznosi približno 297 nm. Tijekom razdoblja efektivnog osvjetljenja, gornja granica spektra je oko 300 nm. Izvan Arktičkog kruga, zrake valne duljine od 350...380 nm dopiru do Zemljine površine.

Utjecaj ultraljubičastog zračenja na biosferu

Iznad raspona vakuumskog zračenja, ultraljubičaste zrake lako apsorbiraju voda, zrak, staklo, kvarc i ne dopiru do Zemljine biosfere. U rasponu od 400... 180 nm, učinak zraka različitih valnih duljina na žive organizme nije isti. Energetski najbogatije kratkovalne zrake odigrale su značajnu ulogu u nastanku prvih složenih organskih spojeva na Zemlji. Međutim, te zrake doprinose ne samo stvaranju, već i razgradnji organskih tvari. Dakle, napredak oblika života na Zemlji dogodio se tek nakon što je, zahvaljujući aktivnosti zelenih biljaka, atmosfera obogaćena kisikom i pod utjecajem ultraljubičastih zraka formiran zaštitni ozonski omotač.
Od interesa za nas su ultraljubičasto zračenje Sunca i umjetni izvori ultraljubičastog zračenja u rasponu od 400...180 nm. Unutar ovog raspona postoje tri područja:

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

Postoje značajne razlike u učinku svakog od ovih raspona na živi organizam. Ultraljubičaste zrake djeluju na materiju, pa tako i na živu tvar, prema istim zakonima kao i vidljiva svjetlost. Dio apsorbirane energije pretvara se u toplinu, ali toplinski učinak ultraljubičastih zraka nema zamjetan učinak na tijelo. Drugi način prijenosa energije je luminiscencija.
Najintenzivnije su fotokemijske reakcije pod utjecajem ultraljubičastih zraka. Energija fotona ultraljubičastog svjetla je vrlo visoka, pa kada se apsorbiraju, molekula se ionizira i raspada na komade. Ponekad foton izbaci elektron iz atoma. Najčešće dolazi do ekscitacije atoma i molekula. Pri apsorpciji jednog kvanta svjetlosti valne duljine od 254 nm, energija molekule raste do razine koja odgovara energiji toplinskog gibanja pri temperaturi od 38000°C.
Glavnina Sunčeve energije do Zemlje dospijeva u obliku vidljive svjetlosti i infracrvenog zračenja, a samo manji dio u obliku ultraljubičastog zračenja. UV fluks doseže svoje maksimalne vrijednosti sredinom ljeta na južnoj hemisferi (Zemlja je 5% bliže Suncu), a 50% dnevne količine UV zračenja stiže unutar 4 podnevna sata. Diffey je otkrio da će za geografske širine s temperaturama od 20-60° osoba koja se sunča od 10:30 do 11:30 i zatim od 16:30 do zalaska sunca primiti samo 19% dnevne UV doze. U podne je intenzitet UV zračenja (300 nm) 10 puta veći nego tri sata ranije ili kasnije: nepreplanuloj osobi treba 25 minuta da lagano pocrni u podne, no da bi postigao isti učinak nakon 15 sati, morat će ležati na suncu ne manje od 2 sata.
Ultraljubičasti spektar se pak dijeli na ultraljubičasto-A (UV-A) s valnom duljinom od 315-400 nm, ultraljubičasto-B (UV-B) -280-315 nm i ultraljubičasto-C (UV-C) - 100-280 nm koji se razlikuju po sposobnosti prodiranja i biološkim učincima na tijelo.
UV-A ne zadržava ozonski omotač i prolazi kroz staklo i stratum corneum kože. UV-A tok (srednja vrijednost u podne) dvostruko je veći na Arktičkom krugu nego na ekvatoru, pa je njegova apsolutna vrijednost veća na velikim geografskim širinama. Nema značajnih fluktuacija u UV-A intenzitetu u različita doba godine. Uslijed apsorpcije, refleksije i disperzije pri prolasku kroz epidermis, samo 20-30% UV-A prodire u dermis, a oko 1% njegove ukupne energije dospijeva u potkožno tkivo.
Većinu UV-B zraka apsorbira ozonski omotač, koji je "proziran" za UV-A zrake. Dakle, udio UV-B u cjelokupnoj energiji ultraljubičastog zračenja u ljetno poslijepodne iznosi samo oko 3%. Praktično ne prodire kroz staklo, 70% se odbija od stratum corneuma, a slabi za 20% kada prolazi kroz epidermis - manje od 10% prodire u dermis.
Međutim, dugo se smatralo da je udio UV-B u štetnom djelovanju ultraljubičastog zračenja 80%, budući da je upravo taj spektar odgovoran za pojavu eritema od opeklina.
Također je potrebno uzeti u obzir činjenicu da se UV-B raspršuje jače (kraće valne duljine) od UV-A pri prolasku kroz atmosferu, što dovodi do promjene u omjeru između ovih frakcija s povećanjem geografske širine (u sjevernim zemlje) i doba dana.
UV-C (200-280 nm) apsorbira ozonski omotač. Ako se koristi umjetni izvor ultraljubičastog zračenja, ono se zadržava u epidermi i ne prodire u dermis.

Učinak ultraljubičastog zračenja na stanicu

U djelovanju kratkovalnog zračenja na živi organizam najveći interes predstavlja djelovanje ultraljubičastih zraka na biopolimere – proteine ​​i nukleinske kiseline. Biopolimerne molekule sadrže prstenaste skupine molekula koje sadrže ugljik i dušik, koje intenzivno apsorbiraju zračenje valne duljine od 260...280 nm. Apsorbirana energija može migrirati duž lanca atoma unutar molekule bez značajnih gubitaka sve dok ne dosegne slabe veze između atoma i prekine vezu. Tijekom tog procesa, koji se naziva fotoliza, nastaju fragmenti molekula koji snažno djeluju na tijelo. Primjerice, histamin nastaje iz aminokiseline histidina, tvari koja širi krvne kapilare i povećava njihovu propusnost. Osim fotolize, u biopolimerima pod utjecajem ultraljubičastih zraka dolazi do denaturacije. Pri ozračivanju svjetlošću određene valne duljine dolazi do smanjenja električnog naboja molekula, one se lijepe i gube svoju aktivnost – enzimatsku, hormonsku, antigensku itd.
Procesi fotolize i denaturacije proteina odvijaju se paralelno i neovisno jedan o drugom. Oni su uzrokovani različitim rasponima zračenja: zrake od 280...302 nm uzrokuju uglavnom fotolizu, a 250...265 nm - uglavnom denaturaciju. Kombinacija ovih procesa određuje obrazac djelovanja ultraljubičastih zraka na stanicu.
Najosjetljivija funkcija stanice na ultraljubičaste zrake je dioba. Zračenje u dozi od 10(-19) J/m2 uzrokuje zaustavljanje diobe oko 90% bakterijskih stanica. Ali rast i vitalna aktivnost stanica ne prestaju. S vremenom se njihova podjela obnavlja. Za odumiranje 90% stanica, supresiju sinteze nukleinskih kiselina i proteina te nastanak mutacija, potrebno je povećati dozu zračenja na 10 (-18) J/m2. Ultraljubičaste zrake uzrokuju promjene u nukleinskim kiselinama koje utječu na rast, diobu i nasljeđe stanica, tj. o glavnim manifestacijama života.
Važnost mehanizma djelovanja na nukleinsku kiselinu objašnjava se činjenicom da je svaka molekula DNK (deoksiribonukleinske kiseline) jedinstvena. DNK je nasljedna memorija stanice. Njegova struktura šifrira informacije o strukturi i svojstvima svih staničnih proteina. Ako je bilo koji protein prisutan u živoj stanici u obliku desetaka ili stotina identičnih molekula, tada DNK pohranjuje informacije o strukturi stanice kao cjeline, o prirodi i smjeru metaboličkih procesa u njoj. Stoga poremećaji u strukturi DNK mogu biti nepopravljivi ili dovesti do ozbiljnog poremećaja života.

Učinak ultraljubičastog zračenja na kožu

Izlaganje kože ultraljubičastom zračenju značajno utječe na metabolizam našeg tijela. Poznato je da upravo UV zrake pokreću proces stvaranja ergokalciferola (vitamina D) koji je neophodan za apsorpciju kalcija u crijevima i osiguravanje normalnog razvoja koštanog skeleta. Osim toga, ultraljubičasto svjetlo aktivno utječe na sintezu melatonina i serotonina - hormona odgovornih za cirkadijalni (dnevni) biološki ritam. Istraživanje njemačkih znanstvenika pokazalo je da kada se krvni serum zrači UV zrakama, sadržaj serotonina, "hormona snage", koji je uključen u regulaciju emocionalnog stanja, raste za 7%. Njegov nedostatak može dovesti do depresije, promjena raspoloženja i sezonskih funkcionalnih poremećaja. Istovremeno, količina melatonina, koji ima inhibicijski učinak na endokrini i središnji živčani sustav, smanjena je za 28%. Upravo taj dvostruki učinak objašnjava okrepljujući učinak proljetnog sunca koje podiže raspoloženje i vitalnost.
Učinak zračenja na epidermis - vanjski površinski sloj kože kralježnjaka i ljudi, koji se sastoji od ljudskog slojevitog pločastog epitela - je upalna reakcija koja se naziva eritem. Prvi znanstveni opis eritema dao je 1889. godine A.N. Maklanov (Rusija), koji je također proučavao djelovanje ultraljubičastih zraka na oko (fotooftalmija) i ustanovio da se temelje na uobičajenim uzrocima.
Postoje kalorijski i ultraljubičasti eritem. Kalorični eritem nastaje djelovanjem vidljivih i infracrvenih zraka na kožu i dotokom krvi u nju. Nestaje gotovo odmah nakon prestanka zračenja.
Nakon prestanka izlaganja UV zračenju, nakon 2..8 sati, pojavljuje se crvenilo kože (ultraljubičasti eritem) uz osjećaj pečenja. Eritem se pojavljuje nakon latentnog razdoblja, unutar ozračenog područja kože, a zamjenjuje ga tamnjenje i ljuštenje. Trajanje eritema kreće se od 10...12 sati do 3...4 dana. Pocrvenjela koža je vruća na dodir, blago bolna i djeluje natečeno i blago natečeno.
U biti, eritem je upalna reakcija, opeklina kože. Ovo je posebna, aseptična (Aseptično - truležna) upala. Ako je doza zračenja prevelika ili je koža na nju posebno osjetljiva, edematozna tekućina se nakuplja, mjestimično se ljušti vanjski sloj kože i stvaraju se mjehurići. U teškim slučajevima pojavljuju se područja nekroze (odumiranja) epidermisa. Nekoliko dana nakon nestanka eritema, koža potamni i počinje se ljuštiti. Kako dolazi do ljuštenja, neke od stanica koje sadrže melanin se ljušte (melanin je glavni pigment ljudskog tijela; daje boju koži, kosi i šarenici oka. Također se nalazi u pigmentnom sloju mrežnice i uključen je u percepciju svjetla), ten blijedi. Debljina ljudske kože varira ovisno o spolu, dobi (u djece i starijih osoba - tanji) i lokaciji - u prosjeku 1..2 mm. Njegova je svrha zaštititi tijelo od oštećenja, kolebanja temperature i pritiska.
Glavni sloj epidermisa je uz samu kožu (dermis), koji sadrži krvne žile i živce. U glavnom sloju postoji kontinuirani proces diobe stanica; starije su izbačene od strane mladih stanica i umiru. Slojevi mrtvih i umirućih stanica tvore vanjski stratum corneum epidermisa debljine 0,07...2,5 mm (Na dlanovima i tabanima, uglavnom zbog stratum corneuma, epidermis je deblji nego na drugim dijelovima tijela) , koja se kontinuirano ljušti izvana i obnavlja iznutra.
Ako zrake koje padaju na kožu apsorbiraju mrtve stanice stratum corneuma, one nemaju nikakav učinak na tijelo. Učinak zračenja ovisi o prodornoj sposobnosti zraka i debljini rožnatog sloja. Što je valna duljina zračenja kraća, to je njihova sposobnost prodiranja manja. Zrake kraće od 310 nm ne prodiru dublje od epidermisa. Zrake veće valne duljine dopiru do papilarnog sloja dermisa, u kojem prolaze krvne žile. Dakle, interakcija ultraljubičastih zraka s tvari događa se isključivo u koži, uglavnom u epidermisu.
Glavna količina ultraljubičastih zraka apsorbira se u germinalnom (osnovnom) sloju epiderme. Procesi fotolize i denaturacije dovode do smrti stiloidnih stanica klicnog lista. Produkti aktivne fotolize proteina uzrokuju vazodilataciju, oticanje kože, oslobađanje leukocita i druge tipične znakove eritema.
Produkti fotolize, šireći se krvotokom, također iritiraju živčane završetke kože i preko središnjeg živčanog sustava refleksno utječu na sve organe. Utvrđeno je da se u živcu koji izlazi iz ozračenog područja kože povećava učestalost električnih impulsa.
Eritem se smatra složenim refleksom u čijem nastanku sudjeluju aktivni produkti fotolize. Ozbiljnost eritema i mogućnost njegovog nastanka ovise o stanju živčanog sustava. Na zahvaćenim dijelovima kože, s ozeblinama ili upalom živaca, eritem se ili uopće ne pojavljuje ili je vrlo slabo izražen, unatoč djelovanju ultraljubičastih zraka. Nastanak eritema sprječavaju san, alkohol, fizički i psihički umor.
N. Finsen (Danska) prvi je 1899. godine upotrijebio ultraljubičasto zračenje za liječenje niza bolesti. Trenutno su detaljno proučavane manifestacije učinaka različitih područja ultraljubičastog zračenja na tijelo. Od ultraljubičastih zraka sadržanih u sunčevoj svjetlosti, eritem uzrokuju zrake valne duljine 297 nm. Na zrake veće ili kraće valne duljine smanjuje se eritemska osjetljivost kože.
Uz pomoć umjetnih izvora zračenja, eritem je uzrokovan zrakama u rasponu od 250 ... 255 nm. Zrake valne duljine od 255 nm proizvode rezonantna emisijska linija živinih para koja se koristi u živinim kvarcnim žaruljama.
Dakle, krivulja eritemske osjetljivosti kože ima dva maksimuma. Udubljenje između dva maksimuma osigurava zaštitni učinak stratum corneuma kože.

Zaštitne funkcije tijela

U prirodnim uvjetima, nakon eritema, razvija se pigmentacija kože - tamnjenje. Spektralni maksimum pigmentacije (340 nm) ne podudara se ni s jednim od vrhova eritemske osjetljivosti. Dakle, odabirom izvora zračenja možete izazvati pigmentaciju bez eritema i obrnuto.
Eritem i pigmentacija nisu faze istog procesa, iako slijede jedna za drugom. Ovo je manifestacija različitih procesa povezanih jedni s drugima. Kožni pigment melanin nastaje u stanicama najnižeg sloja epidermisa – melanoblastima. Polazni materijal za stvaranje melanina su aminokiseline i produkti razgradnje adrenalina.
Melanin nije samo pigment ili pasivni zaštitni ekran koji ograđuje živo tkivo. Molekule melanina su ogromne molekule s mrežnom strukturom. U vezama ovih molekula, fragmenti molekula uništenih ultraljubičastim zračenjem se vežu i neutraliziraju, sprječavajući ih da uđu u krv i unutarnju okolinu tijela.
Funkcija sunčanja je zaštita stanica dermisa, krvnih žila i živaca koji se nalaze u njemu od dugovalnih ultraljubičastih, vidljivih i infracrvenih zraka, koje uzrokuju pregrijavanje i toplinski udar. Blizu infracrvene zrake i vidljiva svjetlost, posebno njen dugovalni, "crveni" dio, mogu prodrijeti u tkivo mnogo dublje od ultraljubičastih zraka - do dubine od 3...4 mm. Granule melanina - tamno smeđi, gotovo crni pigment - apsorbiraju zračenje u širokom rasponu spektra, štiteći osjetljive unutarnje organe, naviknute na stalnu temperaturu, od pregrijavanja.
Operativni mehanizam tijela da se zaštiti od pregrijavanja je navala krvi u kožu i širenje krvnih žila. To dovodi do povećanja prijenosa topline zračenjem i konvekcijom (ukupna površina kože odrasle osobe je 1,6 m2). Ako su zrak i okolni predmeti na visokoj temperaturi, u igru ​​dolazi još jedan mehanizam hlađenja - isparavanje uslijed znojenja. Ovi termoregulacijski mehanizmi dizajnirani su za zaštitu od izlaganja vidljivim i infracrvenim sunčevim zrakama.
Znojenje, uz funkciju termoregulacije, sprječava djelovanje ultraljubičastog zračenja na čovjeka. Znoj sadrži urokansku kiselinu koja apsorbira kratkovalno zračenje zbog prisutnosti benzenskog prstena u svojim molekulama.

Lagano gladovanje (nedostatak prirodnog UV zračenja)

Ultraljubičasto zračenje daje energiju za fotokemijske reakcije u tijelu. U normalnim uvjetima sunčeva svjetlost uzrokuje stvaranje malih količina aktivnih produkata fotolize, koji blagotvorno djeluju na organizam. Ultraljubičaste zrake u dozama koje uzrokuju stvaranje eritema, pospješuju rad krvotvornih organa, retikuloendotelnog sustava (fiziološki sustav vezivnog tkiva koji proizvodi antitijela koja uništavaju tijela i organizmu strane mikrobe), barijerna svojstva kože, i otkloniti alergije.
Pod utjecajem ultraljubičastog zračenja u ljudskoj koži, vitamin D topiv u mastima nastaje iz steroidnih tvari. Za razliku od drugih vitamina, on može ući u tijelo ne samo s hranom, već se u njemu stvara i iz provitamina. Pod utjecajem ultraljubičastih zraka valne duljine od 280...313 nm, provitamini sadržani u lubrikantu kože koji luče žlijezde lojnice pretvaraju se u vitamin D i apsorbiraju u tijelo.
Fiziološka uloga vitamina D je da pospješuje apsorpciju kalcija. Kalcij ulazi u sastav kostiju, sudjeluje u zgrušavanju krvi, zbijanju staničnih i tkivnih membrana te regulira aktivnost enzima. Bolest koja se javlja zbog nedostatka vitamina D kod djece u prvim godinama života, koju brižni roditelji skrivaju od sunca, zove se rahitis.
Osim prirodnih izvora vitamina D, koriste se i oni umjetni koji provitamine zrače ultraljubičastim zrakama. Pri korištenju umjetnih izvora ultraljubičastog zračenja treba imati na umu da zrake kraće od 270 nm uništavaju vitamin D. Stoga se pomoću filtara u svjetlosnom toku ultraljubičastih svjetiljki potiskuje kratkovalni dio spektra. Solarna glad se očituje u razdražljivosti, nesanici i brzom umoru osobe. U velikim gradovima, gdje je zrak zagađen prašinom, ultraljubičaste zrake koje uzrokuju eritem gotovo ne dopiru do površine Zemlje. Dugotrajni rad u rudnicima, strojarnicama i zatvorenim tvorničkim radionicama, rad noću i spavanje danju dovodi do lakog gladovanja. Svjetlosno gladovanje olakšava prozorsko staklo koje apsorbira 90...95% ultraljubičastih zraka i ne propušta zrake u rasponu od 310...340 nm. Boja zidova također je značajna. Na primjer, žuta boja potpuno apsorbira ultraljubičaste zrake. Nedostatak svjetlosti, posebno ultraljubičastog zračenja, osjećaju ljudi, kućni ljubimci, ptice i sobne biljke u jesenskom, zimskom i proljetnom razdoblju.
Svjetiljke koje uz vidljivu svjetlost emitiraju ultraljubičaste zrake u području valnih duljina 300...340 nm mogu nadoknaditi nedostatak ultraljubičastih zraka. Treba imati na umu da pogreške u propisivanju doze zračenja, nepažnja prema pitanjima kao što su spektralni sastav ultraljubičastih svjetiljki, smjer zračenja i visina svjetiljki, trajanje gorenja svjetiljke, mogu uzrokovati štetu umjesto koristi.

Baktericidni učinak ultraljubičastog zračenja

Nemoguće je ne primijetiti baktericidno djelovanje UV zraka. U medicinskim ustanovama ovo se svojstvo aktivno koristi za sprječavanje nozokomijalnih infekcija i osiguranje sterilnosti operacijskih dvorana i svlačionica. Utjecaj ultraljubičastog zračenja na bakterijske stanice, odnosno molekule DNA, i razvoj daljnjih kemijskih reakcija u njima dovodi do smrti mikroorganizama.
Onečišćenje zraka prašinom, plinovima i vodenom parom štetno djeluje na organizam. Ultraljubičaste zrake Sunca pospješuju proces prirodnog samopročišćavanja atmosfere od onečišćenja, potičući brzu oksidaciju prašine, čestica dima i čađe, uništavajući mikroorganizme na česticama prašine. Prirodna sposobnost samopročišćavanja ima granice i, uz vrlo jaku zagađenost zraka, nedovoljna.
Ultraljubičasto zračenje valne duljine 253...267 nm najučinkovitije uništava mikroorganizme. Ako maksimalni učinak uzmemo kao 100%, tada će aktivnost zraka valne duljine 290 nm biti 30%, 300 nm - 6%, a zraka koje leže na granici vidljive svjetlosti 400 nm - 0,01% od maksimuma.
Mikroorganizmi imaju različitu osjetljivost na ultraljubičaste zrake. Kvasci, plijesni i bakterijske spore znatno su otpornije na njihovo djelovanje od vegetativnih oblika bakterija. Spore pojedinih gljiva, okružene debelim i gustim omotačem, uspijevaju u visokim slojevima atmosfere i moguće je da putuju čak i svemirom.
Osjetljivost mikroorganizama na ultraljubičaste zrake posebno je velika u razdoblju diobe i neposredno prije nje. Krivulje baktericidnog učinka, inhibicije i rasta stanica praktički se podudaraju s krivuljom apsorpcije nukleinskih kiselina. Posljedično, denaturacija i fotoliza nukleinskih kiselina dovodi do prestanka diobe i rasta stanica mikroorganizama, au velikim dozama i do njihove smrti.
Baktericidna svojstva ultraljubičastih zraka koriste se za dezinfekciju zraka, alata i posuđa, produljuju rok trajanja prehrambenih proizvoda, dezinficiraju vodu za piće i inaktiviraju viruse pri pripremi cjepiva.

Negativni učinci ultraljubičastog zračenja

Poznat je i niz negativnih učinaka koji se javljaju pri izlaganju UV zračenju na ljudski organizam, a koji mogu dovesti do brojnih ozbiljnih strukturnih i funkcionalnih oštećenja kože. Kao što je poznato, te se štete mogu podijeliti na:

akutni, uzrokovan velikom dozom zračenja primljenom u kratkom vremenu (na primjer, opekline od sunca ili akutne fotodermatoze). Nastaju prvenstveno zbog UV-B zraka čija je energija višestruko veća od energije UVA zraka. Sunčevo zračenje raspoređeno je neravnomjerno: 70% doze UV-B zraka koje ljudi primaju događa se ljeti i podne, kada zrake padaju gotovo okomito i ne klize tangencijalno - u tim se uvjetima apsorbira maksimalna količina zračenja. Takvo oštećenje nastaje izravnim djelovanjem UV zračenja na kromofore – upravo te molekule selektivno apsorbiraju UV zrake.

odgođeno, uzrokovano dugotrajnim zračenjem umjerenim (suberitemskim) dozama (na primjer, takva oštećenja uključuju fotostarenje, neoplazme kože, neke fotodermatitise). Nastaju uglavnom zbog zraka spektra A, koje nose manje energije, ali mogu prodrijeti dublje u kožu, a njihov intenzitet malo varira tijekom dana i praktički ne ovisi o dobu godine. U pravilu, ova vrsta oštećenja rezultat je izloženosti produktima reakcija slobodnih radikala (ne zaboravite da su slobodni radikali vrlo reaktivne molekule koje aktivno djeluju na proteine, lipide i genetski materijal stanica).
Uloga UV zraka spektra A u etiologiji fotostarenja dokazana je radom mnogih stranih i ruskih znanstvenika, ali unatoč tome, mehanizmi fotostarenja nastavljaju se proučavati koristeći suvremenu znanstvenu i tehničku bazu, stanični inženjering, biokemiju i metode stanične funkcionalne dijagnostike.
Sluznica oka – spojnica – nema zaštitni rožnati sloj pa je osjetljivija na UV zračenje od kože. Bolovi u oku, crvenilo, suzenje i djelomična sljepoća nastaju kao posljedica degeneracije i odumiranja stanica spojnice i rožnice. Stanice postaju neprozirne. Dugovalne ultraljubičaste zrake, dopirući do leće u velikim dozama, mogu uzrokovati zamućenje - kataraktu.

Umjetni izvori UV zračenja u medicini

Germicidne lampe
Kao izvori UV zračenja koriste se žarulje s izbojem kod kojih se tijekom procesa električnog pražnjenja stvara zračenje koje sadrži raspon valnih duljina od 205-315 nm (ostatak spektra zračenja ima sekundarnu ulogu). Takve svjetiljke uključuju živine žarulje niskog i visokog pritiska, kao i ksenonske bljeskalice.
Niskotlačne živine žarulje se konstruktivno i električni ne razlikuju od klasičnih fluorescentnih žarulja, osim što im je žarulja izrađena od specijalnog kvarcnog ili uviolnog stakla visoke propusnosti UV zračenja, na čijoj unutarnjoj površini nema nanesenog fosfornog sloja. . Ove žarulje dostupne su u širokom rasponu snaga od 8 do 60 W. Glavna prednost niskotlačnih živinih žarulja je u tome što više od 60% zračenja pada na liniju s valnom duljinom od 254 nm, koja se nalazi u spektralnom području maksimalnog baktericidnog djelovanja. Imaju dug radni vijek od 5.000-10.000 sati i trenutnu sposobnost rada nakon paljenja.
Žarulja visokotlačnih živino-kvarcnih žarulja izrađena je od kvarcnog stakla. Prednost ovih svjetiljki je što, unatoč malim dimenzijama, imaju veliku jediničnu snagu od 100 do 1000 W, što omogućuje smanjenje broja svjetiljki u prostoriji, ali imaju nisku baktericidnu učinkovitost i kratak vijek trajanja. 500-1000 sati, normalno sagorijevanje se odvija 5-10 minuta nakon paljenja.
Značajan nedostatak žarulja s kontinuiranim zračenjem je opasnost od kontaminacije okoliša parama žive ako se lampa uništi. Ako je cjelovitost baktericidnih lampi oštećena i živa uđe u prostoriju, mora se provesti temeljita demerkurizacija onečišćene prostorije.
Posljednjih godina pojavila se nova generacija emitera - kratkopulsni, koji imaju znatno veću biocidnu aktivnost. Princip njihovog rada temelji se na pulsnom ozračivanju zraka i površina visokog intenziteta UV zračenjem kontinuiranog spektra. Pulsno zračenje proizvodi se pomoću ksenonskih svjetiljki, kao i lasera. Trenutno nema podataka o razlici između biocidnog učinka pulsirajućeg UV zračenja i klasičnog UV zračenja.
Prednost ksenonskih bljeskalica je njihova veća baktericidna aktivnost i kraće vrijeme ekspozicije. Još jedna prednost ksenonskih žarulja je ta što ako se slučajno unište, okoliš se ne zagađuje živinim parama. Glavni nedostaci ovih svjetiljki, koji ometaju njihovu široku upotrebu, su potreba za korištenjem visokonaponske, složene i skupe opreme za njihov rad, kao i ograničeni vijek emitera (u prosjeku 1-1,5 godina).
Germicidne lampe dijelimo na ozon i ne-ozon.
Ozonske lampe u spektru emisije imaju spektralnu liniju valne duljine 185 nm, koja u interakciji s molekulama kisika stvara ozon u zraku. Visoke koncentracije ozona mogu imati negativne učinke na ljudsko zdravlje. Korištenje ovih svjetiljki zahtijeva praćenje sadržaja ozona u zraku i pažljivo prozračivanje prostorije.
Kako bi se eliminirala mogućnost stvaranja ozona, razvijene su takozvane baktericidne lampe bez ozona. Za takve žarulje, zbog izrade žarulje od posebnog materijala (obloženo kvarcno staklo) ili njezinog dizajna, eliminiran je izlaz linijskog zračenja od 185 nm.
Germicidne žarulje kojima je istekao rok trajanja ili nisu u funkciji moraju se skladištiti pakirane u zasebnoj prostoriji i zahtijevaju posebno zbrinjavanje u skladu sa zahtjevima relevantnih regulatornih dokumenata.

Baktericidni iradijatori.
Baktericidni ozračivač je električni uređaj koji sadrži: baktericidnu svjetiljku, reflektor i druge pomoćne elemente, kao i uređaje za njegovo pričvršćivanje. Germicidni ozračivači redistribuiraju tok zračenja u okolni prostor u određenom smjeru i dijele se u dvije skupine - otvorene i zatvorene.
Otvoreni ozračivači koriste izravan germicidni tok iz svjetiljki i reflektora (ili bez njega), koji pokriva široko područje prostora oko njih. Montira se na strop ili zid. Iradijatori postavljeni u vratima nazivaju se barijerni iradijatori ili ultraljubičaste zavjese, kod kojih je baktericidno strujanje ograničeno na mali čvrsti kut.
Posebno mjesto zauzimaju otvoreni kombinirani ozračivači. Kod ovih ozračivača, zahvaljujući rotirajućem ekranu, baktericidno strujanje iz lampi može se usmjeriti u gornju ili donju zonu prostora. Međutim, učinkovitost takvih uređaja znatno je niža zbog promjena valne duljine pri refleksiji i nekih drugih čimbenika. Pri korištenju kombiniranih ozračivača, baktericidni tok iz oklopljenih svjetiljki mora biti usmjeren u gornju zonu prostorije na način da se spriječi izlazak izravnog toka iz svjetiljke ili reflektora u donju zonu. U tom slučaju, zračenje od reflektiranih tokova od stropa i zidova na konvencionalnoj površini na visini od 1,5 m od poda ne bi trebalo prelaziti 0,001 W/m2.
U zatvorenim ozračivačima (recirkulacijama) baktericidni protok iz svjetiljki raspoređen je u ograničenom malom zatvorenom prostoru i nema izlaza prema van, dok se dezinfekcija zraka vrši u procesu pumpanja kroz ventilacijske otvore recirkulatora. Kada koristite dovodnu i ispušnu ventilaciju, baktericidne svjetiljke postavljaju se u izlaznu komoru. Brzina strujanja zraka osigurava se ili prirodnom konvekcijom ili ventilatorom. Ozračivači zatvorenog tipa (recirkulatori) moraju se postaviti u zatvorenom prostoru na zidovima duž glavnih strujanja zraka (osobito u blizini uređaja za grijanje) na visini od najmanje 2 m od poda.
Prema popisu tipičnih prostorija podijeljenih u kategorije (GOST), preporuča se da sobe kategorija I i II budu opremljene i zatvorenim ozračivačima (ili dovodnom i ispušnom ventilacijom) i otvorenim ili kombiniranim - kada su uključeni u odsutnost ljudi.
U sobama za djecu i plućne bolesnike preporuča se koristiti ozračivače s bezozonskim svjetiljkama. Umjetno ultraljubičasto zračenje, čak i neizravno, kontraindicirano je za djecu s aktivnim oblikom tuberkuloze, nefrozo-nefritisom, febrilnim stanjem i teškom iscrpljenošću.
Korištenje ultraljubičastih baktericidnih instalacija zahtijeva strogu provedbu sigurnosnih mjera koje isključuju moguće štetne učinke ultraljubičastog baktericidnog zračenja, ozona i živinih para na ljude.

Osnovne sigurnosne mjere i kontraindikacije za primjenu terapijskog UV zračenja.

Prije korištenja UV zračenja iz umjetnih izvora potrebno je posjetiti liječnika kako bi se odabrala i utvrdila minimalna eritemska doza (MED), koja je čisto individualni parametar za svaku osobu.
Budući da individualna osjetljivost jako varira, preporuča se da se trajanje prve sesije smanji na pola preporučenog vremena kako bi se ustanovila reakcija kože korisnika. Ako se nakon prve sesije otkrije bilo kakva nuspojava, ne preporučuje se daljnja uporaba UV zračenja.
Redovito zračenje tijekom duljeg vremenskog razdoblja (godinu dana ili više) ne bi smjelo prelaziti 2 seanse tjedno, a ne može biti više od 30 sesija ili 30 minimalnih eritemskih doza (MED) godišnje, bez obzira na to koliko su male eritemski učinkovite zračenje može biti. Preporuča se povremeno prekinuti redovita zračenja.
Terapeutsko zračenje mora se provoditi uz obveznu upotrebu pouzdane zaštite za oči.
Koža i oči svake osobe mogu postati "meta" ultraljubičastog zračenja. Vjeruje se da su ljudi sa svijetlom puti podložniji oštećenjima, no ni tamnoputi se možda neće osjećati potpuno sigurno.

Vrlo oprezno s prirodnim i umjetnim UV izlaganjem cijelog tijela trebale bi biti sljedeće kategorije ljudi:

Ginekološki pacijenti (ultraljubičasto svjetlo može pojačati upalu).

Posjedovanje velikog broja madeža na tijelu, područja nakupljanja madeža ili velikih madeža

U prošlosti ste bili liječeni od raka kože

Rad u zatvorenom tijekom tjedna, a zatim dugo sunčanje vikendom

Život ili odmor u tropima i suptropima

Oni s pjegama ili opeklinama

Albinosi, plavuše, svijetlokosi i crvenokosi ljudi

Imati bliske rođake s rakom kože, osobito melanomom

Život ili odmor u planinama (svakih 1000 metara nadmorske visine dodaje 4% - 5% sunčeve aktivnosti)

Dugotrajni boravak na otvorenom iz različitih razloga

Podvrgnuti bilo kojoj transplantaciji organa

Pate od određenih kroničnih bolesti, kao što je sistemski eritematozni lupus

Uzimanje sljedećih lijekova: Antibakterijski lijekovi (tetraciklini, sulfonamidi i neki drugi) Nesteroidni protuupalni lijekovi, na primjer, naproksen Fenotiazidi, koji se koriste kao sedativi i sredstva protiv mučnine Triciklički antidepresivi Tiazidni diuretici, na primjer, hipotiazid Lijekovi sulfouree, tablete koje snižavaju glukozu u krvi Imunosupresivi

Dugotrajno, nekontrolirano izlaganje ultraljubičastom zračenju posebno je opasno za djecu i adolescente jer može uzrokovati razvoj melanoma, najbrže progresivnog raka kože u odrasloj dobi.