Zastosowanie promieniowania ultrafioletowego u dzieci i dorosłych. Jak promieniowanie ultrafioletowe wpływa na organizm człowieka?

Dezynfekcję lampami UV pamiętam z dzieciństwa – w przedszkolach, sanatoriach, a nawet na obozach letnich znajdowały się nieco przerażające konstrukcje, które świeciły w ciemności pięknym fioletowym światłem i z których nauczyciele nas wypędzali. Czym dokładnie jest promieniowanie ultrafioletowe i dlaczego dana osoba go potrzebuje?

Być może pierwszym pytaniem, na które należy odpowiedzieć, jest to, czym są promienie ultrafioletowe i jak działają. Nazywa się to zwykle promieniowanie elektromagnetyczne, który mieści się w zakresie pomiędzy widzialnym a promieniowanie rentgenowskie. Ultrafiolet charakteryzuje się długością fali od 10 do 400 nanometrów.
Odkryto go już w XIX wieku, a stało się to dzięki odkryciu promieniowania podczerwonego. Po odkryciu widma IR w 1801 r. I.V. Ritter zwrócił swoją uwagę na drugi koniec widma światła podczas eksperymentów z chlorkiem srebra. I wtedy kilku naukowców natychmiast doszło do wniosku o niejednorodności promieniowania ultrafioletowego.

Dziś dzieli się go na trzy grupy:

Promieniowanie UVA – bliskie ultrafioletowi;
UV-B – średnie;
UV-C - daleko.

Podział ten w dużej mierze wynika z oddziaływania promieni na człowieka. Naturalnym i głównym źródłem promieniowania ultrafioletowego na Ziemi jest Słońce. Tak naprawdę to przed tym promieniowaniem chronimy się za pomocą filtrów przeciwsłonecznych. Jednocześnie promieniowanie dalekiego ultrafioletu jest całkowicie pochłaniane przez atmosferę ziemską, a UVA dociera właśnie do powierzchni, powodując przyjemną opaleniznę. Średnio 10% promieni UV-B wywołuje te same oparzenia słoneczne, a także może prowadzić do powstawania mutacji i chorób skóry.

Tworzy się i wykorzystuje w medycynie sztuczne źródła ultrafioletu, rolnictwo, kosmetologii i różnych instytucji sanitarnych. Generowanie promieniowanie ultrafioletowe ewentualnie na kilka sposobów: temperatura (lampy żarowe), ruch gazów (lampy gazowe) lub opary metali (lampy rtęciowe). Co więcej, moc takich źródeł waha się od kilku watów, zwykle małych przenośnych emiterów, do kilowatów. Te ostatnie montowane są w wielkogabarytowych instalacjach stacjonarnych. O obszarach zastosowania promieni UV decydują ich właściwości: zdolność przyspieszania procesów chemicznych i biologicznych, działanie bakteriobójcze oraz luminescencja niektórych substancji.

Ultrafiolet jest szeroko stosowany do rozwiązywania wielu różnych problemów. W kosmetologii wykorzystanie sztucznego promieniowania UV wykorzystywane jest przede wszystkim do opalania. Solaria wytwarzają dość łagodne ultrafiolet-A według wprowadzonych norm, a udział UV-B w lampach opalających nie przekracza 5%. Współcześni psychologowie zalecają solarium w leczeniu „zimowej depresji”, która jest spowodowana głównie niedoborem witaminy D, która powstaje pod wpływem promieni UV. Lampy UV są również stosowane w manicure, ponieważ w tym spektrum wysychają szczególnie odporne lakiery żelowe, szelak i tym podobne.

Do tworzenia zdjęć wykorzystuje się lampy ultrafioletowe niezwykłe sytuacje na przykład do uchwycenia obiektów kosmicznych niewidocznych dla konwencjonalnego teleskopu.

Światło ultrafioletowe jest szeroko stosowane w działalności eksperckiej. Za jego pomocą sprawdza się autentyczność obrazów, ponieważ świeższe farby i werniksy w takich promieniach wydają się ciemniejsze, co pozwala ustalić prawdziwy wiek dzieła. Naukowcy medycyny sądowej wykorzystują również promienie UV do wykrywania śladów krwi na przedmiotach. Ponadto światło ultrafioletowe znajduje szerokie zastosowanie przy opracowywaniu ukrytych plomb, elementów zabezpieczających i nici potwierdzających autentyczność dokumentów, a także przy projektowaniu oświetlenia widowisk, szyldów placówek czy dekoracji.

W placówkach medycznych do sterylizacji narzędzi chirurgicznych stosuje się lampy ultrafioletowe. Ponadto dezynfekcja powietrza za pomocą promieni UV jest nadal powszechna. Istnieje kilka rodzajów takiego sprzętu.

Tak nazywane są lampy wysoko- i niskortęciowe. niskie ciśnienie oraz ksenonowe lampy błyskowe. Żarówka takiej lampy wykonana jest ze szkła kwarcowego. Główną zaletą lamp bakteriobójczych jest ich długa żywotność i natychmiastowa zdolność do pracy. Około 60% ich promieni ma spektrum bakteriobójcze. Lampy rtęciowe są dość niebezpieczne w obsłudze; w przypadku przypadkowego uszkodzenia obudowy konieczne jest dokładne oczyszczenie i odtrucie pomieszczenia. Lampy ksenonowe są mniej niebezpieczne w przypadku uszkodzenia i mają większą aktywność bakteriobójczą. Lampy bakteriobójcze dzielą się także na ozonowe i bezozonowe. Te pierwsze charakteryzują się obecnością w swoim widmie fali o długości 185 nanometrów, która oddziałuje z tlenem zawartym w powietrzu i zamienia go w ozon. Wysokie stężenia ozonu są niebezpieczne dla człowieka, dlatego użytkowanie tego typu lamp jest ściśle ograniczone w czasie i zalecane wyłącznie w wentylowanym pomieszczeniu. Wszystko to doprowadziło do powstania lamp bezozonowych, których bańkę pokryto specjalną powłoką nie przepuszczającą na zewnątrz fali o długości 185 nm.

Niezależnie od rodzaju lampy bakteriobójcze mają wspólne wady: działają w skomplikowanym i drogim sprzęcie, średnia żywotność emitera wynosi 1,5 roku, a same lampy po wypaleniu należy przechowywać zapakowane w osobnym pomieszczeniu i utylizować w sposób szczególny, zgodnie z obowiązującymi przepisami.

Składają się z lampy, reflektorów i innych elementów pomocniczych. Istnieją dwa rodzaje takich urządzeń - otwarte i zamknięte, w zależności od tego, czy promienie UV przechodzą, czy nie. Otwarte emitują wzmocnione reflektorami światło ultrafioletowe do otaczającej je przestrzeni, oświetlając od razu niemal całe pomieszczenie, jeśli zostaną zamontowane na suficie lub ścianie. Surowo zabrania się traktowania pomieszczenia takim promiennikiem w obecności ludzi.
Naświetlacze zamknięte działają na zasadzie recyrkulatora, wewnątrz którego zainstalowana jest lampa, a wentylator zasysa powietrze do urządzenia i wypuszcza na zewnątrz już napromieniowane powietrze. Umieszcza się je na ścianach na wysokości co najmniej 2 m od podłogi. Można z nich korzystać w obecności ludzi, jednakże producent nie zaleca długotrwałego narażenia, gdyż część promieni UV może przeniknąć.
Wadami takich urządzeń są odporność na zarodniki pleśni, a także wszelkie trudności związane z recyklingiem lamp i rygorystyczne przepisy dotyczące użytkowania w zależności od rodzaju emitera.

Instalacje bakteriobójcze

Zespół naświetlaczy połączonych w jedno urządzenie używane w jednym pomieszczeniu nazywa się instalacją bakteriobójczą. Zwykle są dość duże i charakteryzują się dużym zużyciem energii. Oczyszczanie powietrza instalacjami bakteriobójczymi odbywa się bezwzględnie pod nieobecność osób w pomieszczeniu i jest monitorowane zgodnie ze Świadectwem Uruchomienia oraz Dziennikiem Rejestracji i Kontroli. Stosowany wyłącznie w placówkach medycznych i higienicznych do dezynfekcji powietrza i wody.

Wady dezynfekcji powietrza ultrafioletem

Oprócz tego, co już zostało wymienione, zastosowanie emiterów UV ma inne wady. Przede wszystkim samo promieniowanie ultrafioletowe jest niebezpieczne dla organizmu ludzkiego, może nie tylko powodować oparzenia skóry, ale także wpływać na pracę układu sercowo-naczyniowego, jest niebezpieczne dla siatkówki. Ponadto może powodować pojawienie się ozonu, a wraz z nim nieprzyjemne objawy charakterystyczne dla tego gazu: podrażnienie drogi oddechowe, pobudzenie miażdżycy, zaostrzenie alergii.

Skuteczność lamp UV jest dość kontrowersyjna: inaktywacja patogenów w powietrzu przez dozwolone dawki promieniowania ultrafioletowego następuje tylko wtedy, gdy szkodniki te są statyczne. Jeśli mikroorganizmy poruszają się i wchodzą w interakcję z kurzem i powietrzem, wówczas wymagana dawka promieniowania wzrasta 4-krotnie, czego nie jest w stanie wytworzyć konwencjonalna lampa UV. Dlatego skuteczność naświetlacza oblicza się osobno, biorąc pod uwagę wszystkie parametry i niezwykle trudno jest wybrać te, które nadają się do oddziaływania na wszystkie rodzaje mikroorganizmów na raz.

Wnikanie promieni UV jest stosunkowo płytkie i nawet jeśli nieruchome wirusy znajdują się pod warstwą kurzu, górne warstwy chronią dolne, odbijając od siebie promieniowanie ultrafioletowe. Oznacza to, że po czyszczeniu należy ponownie przeprowadzić dezynfekcję.
Promienniki UV nie są w stanie filtrować powietrza, zwalczają jedynie mikroorganizmy, zatrzymując wszelkie zanieczyszczenia mechaniczne i alergeny w ich pierwotnej postaci.

Korzystny wpływ promieni UV na organizm

Promienie słoneczne zapewniają ciepło i światło, co poprawia ogólne samopoczucie i pobudza krążenie krwi. Do wytworzenia witaminy D organizm potrzebuje niewielkiej ilości światła ultrafioletowego. Witamina D odgrywa ważną rolę w wchłanianiu wapnia i fosforu z pożywienia, a także w rozwoju układu kostnego, funkcjonowaniu układu odpornościowego i tworzeniu krwinek. Bez wątpienia niewielka ilość światło słoneczne dla nas przydatne. Wystawienie na działanie promieni słonecznych na ramiona, twarz i dłonie przez 5 do 15 minut dwa do trzech razy w tygodniu w miesiącach letnich wystarczy, aby utrzymać normalny poziom witamina D. Bliżej równika, gdzie promieniowanie UV jest intensywniejsze, wystarczy jeszcze krótszy odstęp.

Dlatego u większości ludzi niedobór witaminy D jest mało prawdopodobny. Możliwe wyjątki to osoby, które znacznie ograniczyły ekspozycję na słońce: osoby starsze nie wychodzące z domu lub osoby o mocno pigmentowanej skórze, które mieszkają w krajach o niskim poziomie promieniowania UV. Naturalnie występująca witamina D jest bardzo rzadko spotykana w naszej diecie, występuje głównie w oleju rybnym i oleju z wątroby dorsza.

Promieniowanie ultrafioletowe jest z powodzeniem stosowane w leczeniu wielu chorób, m.in. krzywicy, łuszczycy, egzemy itp. Ten efekt terapeutyczny nie wyklucza negatywnych skutki uboczne promieniowaniem UV, ale przeprowadza się to pod nadzorem lekarza, aby korzyści przewyższały ryzyko.

Pomimo istotnej roli promieniowania UV w medycynie, negatywne skutki promieniowania UV zwykle znacznie przewyższają pozytywne. Oprócz dobrze znanych natychmiastowych skutków nadmiaru promieniowanie ultrafioletowe takie jak oparzenia lub reakcje alergiczne, długoterminowe skutki stanowią zagrożenie dla zdrowia na całe życie. Nadmierne opalanie powoduje uszkodzenie skóry, oczu i prawdopodobnie układu odpornościowego. Wiele osób zapomina, że promieniowanie UV kumuluje się przez całe życie. Twoje podejście do opalania teraz określa ryzyko zachorowania na raka skóry lub zaćmę w późniejszym życiu! Ryzyko zachorowania na raka skóry jest bezpośrednio związane z czasem trwania i częstotliwością opalania.

Uderzenie Naświatło ultrafioletowe na skórę

Nie ma czegoś takiego jak zdrowa opalenizna! Komórki skóry wytwarzają ciemny pigment wyłącznie w celu ochrony przed późniejszym promieniowaniem. Opalanie zapewnia pewną ochronę przed promieniowaniem ultrafioletowym. Ciemna opalenizna na białej skórze odpowiada współczynnikowi SPF od 2 do 4. Nie chroni to jednak przed długotrwałymi skutkami, takimi jak rak skóry. Opalenizna może być kosmetycznie atrakcyjna, ale tak naprawdę oznacza tylko to, że Twoja skóra została uszkodzona i próbuje się chronić.

Istnieją dwa różne mechanizmy powstawania opalenizny: szybkie opalanie, gdy pod wpływem promieniowania ultrafioletowego pigment już istniejący w komórkach ciemnieje. Opalenizna zaczyna blaknąć kilka godzin po ustaniu ekspozycji. Długotrwałe opalanie następuje przez około trzy dni, podczas których wytwarzana jest nowa melanina i rozprowadzana pomiędzy komórkami skóry. Taka opalenizna może utrzymać się przez kilka tygodni.

Oparzenie słoneczne- Wysokie dawki promieniowania ultrafioletowego są destrukcyjne dla większości komórek naskórka, a komórki, które przeżyły, ulegają uszkodzeniu. W najlepszy scenariusz oparzenie słoneczne powoduje zaczerwienienie skóry zwane rumieniem. Pojawia się wkrótce po ekspozycji na słońce i osiąga maksymalne nasilenie pomiędzy 8 a 24 godzinami. W takim przypadku efekty znikają w ciągu kilku dni. Jednak silna opalenizna może pozostawić na skórze bolesne pęcherze i przebarwienia. biały, w miejscu której nowa skóra nie ma ochrony i jest bardziej wrażliwa na uszkodzenia spowodowane promieniowaniem ultrafioletowym.

Światłoczułość - Niewielki procent populacji ma zdolność bardzo ostrej reakcji na promieniowanie ultrafioletowe. Już minimalna dawka promieniowania ultrafioletowego wystarczy, aby wywołać u nich reakcje alergiczne, prowadzące do szybkich i poważnych oparzeń słonecznych. Nadwrażliwość na światło często wiąże się ze stosowaniem niektórych leków, w tym niektórych niesteroidowych leków przeciwzapalnych, leków przeciwbólowych, uspokajających, doustnych leków przeciwcukrzycowych, antybiotyków i leków przeciwdepresyjnych. Jeżeli stale zażywasz jakiekolwiek leki, przeczytaj uważnie instrukcję lub skonsultuj się z lekarzem w sprawie możliwych reakcji nadwrażliwości na światło. Niektóre produkty spożywcze i kosmetyczne, takie jak perfumy czy mydła, mogą również zawierać składniki zwiększające wrażliwość na promieniowanie UV.

Fotostarzenie- Ekspozycja na słońce przyczynia się do starzenia się skóry poprzez kombinację czynników. UVB stymuluje szybki wzrost liczby komórek w górnej warstwie skóry. Ponieważ wszystko więcej komórek wytwarzany, naskórek gęstnieje.

UVA wnikając do głębszych warstw skóry, uszkadza struktury tkanki łącznej, przez co skóra stopniowo traci elastyczność. Zmarszczki i zwiotczenie skóry są częstym skutkiem tej utraty. Zjawiskiem, które często możemy zaobserwować u osób starszych, jest miejscowa nadmierna produkcja melaniny, prowadząca do powstania ciemnych obszarów lub plam wątrobowych. Ponadto promienie słoneczne wysuszają skórę, czyniąc ją szorstką i szorstką.

Nieczerniakowe nowotwory skóry - W przeciwieństwie do czerniaka, rak podstawnokomórkowy i rak płaskonabłonkowy zwykle nie prowadzą do fatalny wynik, ale chirurgiczne usunięcie może być bolesne i powodować blizny.

Nowotwory inne niż czerniak najczęściej występują na narażonych na działanie promieni słonecznych częściach ciała, takich jak uszy, twarz, szyja i przedramiona. Stwierdzono, że występują one częściej u pracowników pracujących na zewnątrz niż u pracowników pracujących w pomieszczeniach zamkniętych. Sugeruje to, że długoterminowa kumulacja ekspozycji na promieniowanie UV odgrywa główną rolę w rozwoju nieczerniakowych nowotworów skóry.

Czerniak- Czerniak złośliwy to najrzadszy, ale i najniebezpieczniejszy rodzaj raka skóry. Jest to jeden z najczęstszych nowotworów występujących u osób w wieku 20-35 lat, zwłaszcza w Australii i Nowej Zelandii. W ciągu ostatnich dwudziestu lat liczba wszystkich form raka skóry wzrosła, jednak odsetek zachorowań na czerniaka pozostaje najwyższy na świecie.

Czerniak może pojawić się jako nowy pieprzyk lub jako zmiana koloru, kształtu, rozmiaru lub zmiana dotyku w istniejących plamach, piegach lub pieprzykach. Czerniaki mają zwykle nierówny kontur i niejednorodną kolorystykę. Swędzenie jest kolejnym częstym objawem, ale może również wystąpić w przypadku normalnych pieprzyków. Jeśli choroba zostanie rozpoznana i leczenie zostanie przeprowadzone w odpowiednim czasie, rokowania na całe życie są korzystne. Nieleczony guz może szybko rosnąć, a komórki nowotworowe mogą rozprzestrzenić się na inne części ciała.

Ekspozycja oczu na promieniowanie ultrafioletowe

Oczy zajmują mniej niż 2 procent powierzchni ciała, ale są jedynym układem narządów, który pozwala światłu widzialnemu wniknąć głęboko w ciało. W toku ewolucji wyewoluowało wiele mechanizmów chroniących ten bardzo wrażliwy narząd przed szkodliwym działaniem promieni słonecznych:

Oko znajduje się w anatomicznych zakamarkach głowy, chronione łukami brwiowymi, brwiami i rzęsami. Jednak to anatomiczne przystosowanie tylko częściowo chroni przed promieniami ultrafioletowymi w ekstremalnych warunkach, takich jak korzystanie z solarium czy silne odbicie światła od śniegu, wody i piasku.

Zwężanie źrenic, zamykanie powiek i mrużenie oczu minimalizuje przenikanie promieni słonecznych do oka.

Jednak mechanizmy te są aktywowane przez jasne światło widzialne, a nie promienie ultrafioletowe, ale w pochmurny dzień promieniowanie ultrafioletowe może być również wysokie. Dlatego skuteczność tych naturalnych mechanizmów obronnych przed ekspozycją na promieniowanie UV jest ograniczona.

Fotozapalenie rogówki i zapalenie spojówek - Zapalenie rogówki to zapalenie rogówki, natomiast zapalenie fotospojówek odnosi się do zapalenia spojówki, błony otaczającej oko i pokrywającej wewnętrzną powierzchnię powiek. Reakcje zapalne gałki ocznej i powiek mogą przypominać oparzenia słoneczne skóry, które są bardzo wrażliwe i zwykle pojawiają się w ciągu kilku godzin po ekspozycji. Zapalenie rogówki i zapalenie spojówek mogą być bardzo bolesne, jednak są odwracalne i nie wydają się powodować długotrwałego uszkodzenia oczu ani zaburzeń widzenia.

Skrajną formą fotorogówki jest „ślepota śnieżna”. Zdarza się to czasami u narciarzy i wspinaczy, którzy są narażeni na bardzo duże dawki promieni ultrafioletowych ze względu na warunki panujące na dużych wysokościach i bardzo silne odbicie. Świeży śnieg może odbijać do 80 procent promieni ultrafioletowych. Te bardzo wysokie dawki promieniowania ultrafioletowego są szkodliwe dla komórek oka i mogą prowadzić do ślepoty. Ślepota śnieżna jest bardzo bolesna. Najczęściej nowe komórki rosną szybko, a wzrok zostaje przywrócony w ciągu kilku dni. W niektórych przypadkach ślepota słoneczna może prowadzić do powikłań, takich jak przewlekłe podrażnienie lub łzawienie oczu.

Skrzydlik - Ten rozrost spojówki na powierzchni oka jest częstą wadą kosmetyczną, prawdopodobnie związaną z długotrwałą ekspozycją na światło ultrafioletowe. Skrzydlik może rozprzestrzenić się na środek rogówki i w ten sposób pogorszyć widzenie. Ten fenomen może również wystąpić stan zapalny. Chociaż chorobę można wyeliminować operacyjnie, ma ona tendencję do nawrotów.

Zaćma- główną przyczyną ślepoty na świecie. Białka soczewki gromadzą pigmenty, które pokrywają soczewkę i ostatecznie prowadzą do ślepoty. Chociaż u większości ludzi zaćma pojawia się w różnym stopniu w miarę starzenia się, ekspozycja na światło ultrafioletowe wydaje się zwiększać prawdopodobieństwo jej wystąpienia.

Zmiany nowotworowe oczu - Najnowsze dowody naukowe sugerują, że różne formy raka oka mogą być powiązane z trwającą całe życie ekspozycją na promieniowanie ultrafioletowe.

Czerniak- Częsty rak oka, czasami wymagający usunięcia chirurgicznego. Rak podstawnokomórkowy najczęściej zlokalizowane w okolicy powiek.

Wpływ promieniowania UV na układ odpornościowy

Ekspozycja na światło słoneczne może poprzedzać erupcje opryszczkowe. Najprawdopodobniej promieniowanie UVB zmniejsza skuteczność układu odpornościowego i nie jest w stanie dłużej kontrolować wirusa. opryszczka zwykła. W rezultacie infekcja zostaje uwolniona. W jednym badaniu przeprowadzonym w Stanach Zjednoczonych sprawdzano wpływ filtrów przeciwsłonecznych na nasilenie ognisk opryszczki. Spośród 38 pacjentów cierpiących na zakażenie opryszczką pospolitą u 27 wystąpiła wysypka po ekspozycji na promieniowanie UV. Natomiast podczas stosowania filtrów przeciwsłonecznych u żadnego z pacjentów nie wystąpiła wysypka. Dlatego też, oprócz ochrony przeciwsłonecznej, filtry przeciwsłoneczne mogą skutecznie zapobiegać nawrotom wykwitów opryszczki spowodowanych działaniem promieni słonecznych.

Badania prowadzone w ostatnich latach coraz częściej wykazały, że narażenie na promieniowanie ultrafioletowe otoczenie zewnętrzne może zmieniać aktywność i rozmieszczenie niektórych komórek odpowiedzialnych za odpowiedź immunologiczną w organizmie człowieka. W rezultacie nadmiar promieniowania UV może zwiększyć ryzyko infekcji lub zmniejszyć zdolność organizmu do obrony przed rakiem skóry. Tam, gdzie poziom promieniowania ultrafioletowego jest wysoki (głównie w krajach rozwijających się), może to zmniejszyć skuteczność szczepień.

Sugerowano również, że promieniowanie ultrafioletowe może powodować raka na dwa różne sposoby: bezpośrednio uszkadzając DNA i osłabiając układ odpornościowy. Do chwili obecnej nie przeprowadzono wielu badań opisujących potencjalny wpływ immunomodulacji na rozwój nowotworu.

Ulega degradacji pod wpływem światła, rozkłada się szybciej pod wpływem niewidzialnego promieniowania poza fioletowym obszarem widma. Chlorek srebra, który ma biały kolor, ciemnieje pod wpływem światła w ciągu kilku minut. Różne części widma mają różny wpływ na szybkość ciemnienia. Dzieje się to najszybciej przed fioletowym obszarem widma. Wielu naukowców, w tym Ritter, zgodziło się wówczas, że światło składa się z trzech odrębnych składników: składnika utleniającego lub termicznego (podczerwień), składnika oświetlającego (światło widzialne) i składnika redukującego (ultrafiolet).

Idee dotyczące jedności trzech różne części widmo pojawiło się po raz pierwszy dopiero w 1842 roku w pracach Aleksandra Becquerela, Macedonio Melloniego i innych.

Podtypy

Ośrodkiem aktywnym w laserach ultrafioletowych mogą być gazy (na przykład laser argonowy, laser azotowy, laser ekscymerowy itp.), Skondensowane gazy obojętne, specjalne kryształy, scyntylatory organiczne lub wolne elektrony propagujące w undulatorze.

Istnieją również lasery ultrafioletowe, które wykorzystują efekty optyki nieliniowej do generowania drugiej lub trzeciej harmonicznej w obszarze ultrafioletu.

Uderzenie

Degradacja polimerów i barwników

O zdrowiu ludzkim

W najpopularniejszych lampach niskociśnieniowych prawie całe widmo promieniowania przypada na długość fali 253,7 nm, co jest zgodne z wartością szczytową krzywej skuteczności bakteriobójczej (czyli efektywności absorpcji ultrafioletu przez cząsteczki DNA). Pik ten znajduje się w okolicach długości fali promieniowania równej 253,7 nm, która ma największy wpływ na DNA, jednak substancje naturalne (np. woda) opóźniają przenikanie promieni UV.

Względna spektralna skuteczność bakteriobójcza promieniowania ultrafioletowego - względna zależność działania bakteriobójczego promieniowania ultrafioletowego od długości fali w zakresie widmowym 205 - 315 nm. Przy długości fali 265 nm maksymalna wartość widmowa skuteczność bakteriobójcza jest równa jedności.

Bakteriobójcze promieniowanie UV o tej długości fali powoduje dimeryzację tyminy w cząsteczkach DNA. Nagromadzenie takich zmian w DNA mikroorganizmów prowadzi do spowolnienia tempa ich rozmnażania i wymierania. Lampy ultrafioletowe o działaniu bakteriobójczym stosowane są głównie w urządzeniach takich jak naświetlacze bakteriobójcze i recyrkulatory bakteriobójcze.

Dezynfekcja powietrza i powierzchni

Obróbka ultrafioletem wody, powietrza i powierzchni nie daje długotrwałego efektu. Zaletą tej cechy jest eliminacja szkodliwego wpływu na ludzi i zwierzęta. W przypadku oczyszczania ścieków metodą UV, flora zbiorników nie ucierpi na skutek zrzutów, jak na przykład podczas odprowadzania wody oczyszczonej chlorem, która niszczy życie jeszcze długo po zastosowaniu w oczyszczalniach ścieków.

Lampy ultrafioletowe o działaniu bakteriobójczym często nazywane są w życiu codziennym po prostu lampami bakteriobójczymi. Lampy kwarcowe również mają działanie bakteriobójcze, jednak ich nazwa nie wynika z efektu działania, jak w przypadku lamp bakteriobójczych, ale wiąże się z materiałem, z którego wykonana jest żarówka lampy –

Ogólna charakterystyka promieniowania ultrafioletowego

Notatka 1

Odkryto promieniowanie ultrafioletowe I.V. Rittera Następnie właściwości tego promieniowania i jego zastosowanie zostały poddane najdokładniejszej analizie i badaniu. Wielki wkład w te badania wnieśli naukowcy tacy jak A. Becquerel, Warshawer, Danzig, Frank, Parfenov, Galanin i wielu innych.

Obecnie promieniowanie ultrafioletowe szeroko stosowane w różnych dziedzinach działalności. Szczyt aktywności spowodowany promieniowaniem ultrafioletowym osiąga w przedziale wysokie temperatury. Ten typ widma pojawia się, gdy temperatura osiąga od 1500 dolarów do 20 000 dolarów stopni.

Tradycyjnie zasięg promieniowania dzieli się na 2 obszary:

W pobliżu widma, który dociera do Ziemi ze Słońca przez atmosferę i ma długość fali 380–200 dolarów nm;
Odległe widmo pochłaniane przez ozon, tlen z powietrza i inne składniki atmosferyczne. Widmo to można badać za pomocą specjalnych urządzeń próżniowych, dlatego też jest ono nazywane próżnia. Jego długość fali wynosi 200–2 USD nm.

Promieniowanie ultrafioletowe może być krótkiego, dalekiego zasięgu, ekstremalnego, średniego, próżniowego, a każdy typ ma swoje własne właściwości i znajduje swoje własne zastosowanie. Każdy rodzaj promieniowania ultrafioletowego ma swoją własną długość fali, ale w granicach wskazanych powyżej.

Widmo ultrafioletowe promienie słoneczne docierający do powierzchni Ziemi jest wąski - 400$...290$ nm. Okazuje się, że Słońce nie emituje światła o długości fali krótszej niż 290 dolarów nm. Czy to prawda, czy nie? Odpowiedź na to pytanie znalazł Francuz A. Cornu, który ustalił, że promienie ultrafioletowe krótsze niż 295 $ nm są pochłaniane przez ozon. Na tej podstawie A. Cornu zasugerowałże Słońce emituje krótkofalowe promieniowanie ultrafioletowe. Cząsteczki tlenu pod jego wpływem rozpadają się na pojedyncze atomy i tworzą cząsteczki ozonu. Ozon w górnych warstwach atmosfery pokrywa planetę ekran ochronny.

Domysł naukowca potwierdzony kiedy człowiekowi udało się wznieść do górnych warstw atmosfery. Wysokość Słońca nad horyzontem i ilość promieni ultrafioletowych docierających do powierzchni Ziemi są ze sobą bezpośrednio powiązane. Kiedy oświetlenie zmieni się o 20 $%, ilość promieni ultrafioletowych docierających do powierzchni zmniejszy się 20 $ razy. Eksperymenty wykazały, że na każde 100 $ m wzniesienia intensywność promieniowania ultrafioletowego wzrasta o 3 $ - 4 $%. W strefie równikowej planety, gdy Słońce znajduje się w zenicie, do powierzchni Ziemi docierają promienie o długości 290 $...289 $ nm. Powierzchnia Ziemi nad kołem podbiegunowym odbiera promienie o długości fali 350 $... 380 $ nm.

Źródła promieniowania ultrafioletowego

Promieniowanie ultrafioletowe ma swoje źródła:

Naturalne źródła;
Źródła sztuczne;
Źródła laserowe.

Naturalne źródło promienie ultrafioletowe są ich jedynym koncentratorem i emiterem - to jest nasze Słońce. Najbliższa nam gwiazda emituje potężny ładunek fal, który może przedostać się przez warstwę ozonową i dotrzeć powierzchnia ziemi. Liczne badania pozwoliły naukowcom wysunąć teorię, że życie może powstać dopiero wraz z pojawieniem się warstwy ozonowej na planecie. To właśnie ta warstwa chroni wszystkie żywe istoty przed szkodliwym nadmiernym przenikaniem promieniowania ultrafioletowego. Właśnie w tym okresie stała się możliwa zdolność do istnienia cząsteczek białek, kwasów nukleinowych i ATP. Warstwa ozonowa sprawdza się bardzo ważna funkcja, wchodząc w interakcję z masą UV-A, UV-B, UV-C, neutralizuje je i nie pozwala im przedostać się na powierzchnię Ziemi. Promieniowanie ultrafioletowe docierające do powierzchni ziemi ma zakres od 200 dolarów do 400 dolarów nm.

Stężenie promieniowania ultrafioletowego na Ziemi zależy od wielu czynników:

Obecność dziur ozonowych;
Położenie terytorium (wysokość) nad poziomem morza;
Wysokość samego Słońca;
Zdolność atmosfery do rozpraszania promieni;
Odbicie podłoża;
Stany oparów chmurowych.

Źródła sztuczne Promieniowanie ultrafioletowe jest zwykle wytwarzane przez człowieka. Mogą to być przyrządy, urządzenia i środki techniczne zaprojektowane przez człowieka. Tworzone są w celu uzyskania pożądanego widma światła o określonych parametrach długości fali. Celem ich tworzenia jest to, aby powstałe promieniowanie ultrafioletowe mogło być z pożytkiem wykorzystywane w różnych dziedzinach działalności.

Źródła sztucznego pochodzenia obejmują:

Posiadający zdolność aktywacji syntezy witaminy D w ludzkiej skórze lampy rumieniowe. Nie tylko chronią przed krzywicą, ale także leczą tę chorobę;
Specjalny aparatura do solariów, zapobiegając zimowej depresji i nadając piękną, naturalną opaleniznę;
Stosowany w pomieszczeniach do zwalczania owadów lampy przyciągające. Nie stanowią zagrożenia dla ludzi;
Urządzenia rtęciowo-kwarcowe;
ekscylampy;
Urządzenia luminescencyjne;
lampy ksenonowe;
Urządzenia do wyładowań gazowych;
Plazma wysokotemperaturowa;
Promieniowanie synchrotronowe w akceleratorach.

Sztuczne źródła promieniowania ultrafioletowego obejmują lasery, którego działanie opiera się na wytwarzaniu gazów obojętnych i nieobojętnych. Może to być azot, argon, neon, ksenon, scyntylatory organiczne, kryształy. Obecnie istnieje laser pracować dla wolne elektrony. Wytwarza promieniowanie ultrafioletowe o długości równej długości obserwowanej w warunkach próżni. Laserowe ultrafiolet znajduje zastosowanie w badaniach biotechnologicznych, mikrobiologicznych, spektrometrii mas itp.

Zastosowanie promieniowania ultrafioletowego

Promieniowanie ultrafioletowe ma właściwości, które pozwalają na jego zastosowanie w różnych dziedzinach.

Charakterystyka UV:

Wysoki poziom aktywności chemicznej;
Działanie bakteriobójcze;
Zdolność do wywoływania luminescencji, tj. blask różne substancje różne odcienie.

Dzięki temu promieniowanie ultrafioletowe może znaleźć szerokie zastosowanie np. w analizach spektrometrycznych, astronomii, medycynie czy dezynfekcji. woda pitna, analityczne badanie minerałów w celu zniszczenia owadów, bakterii i wirusów. Każdy obszar wykorzystuje inny rodzaj promieniowania UV z własnym widmem i długością fali.

Spektrometria specjalizuje się w identyfikacji związków i ich składu na podstawie zdolności do pochłaniania światła UV o określonej długości fali. Na podstawie wyników spektrometrii można sklasyfikować widma każdej substancji, ponieważ są wyjątkowe. Niszczenie owadów polega na tym, że ich oczy wykrywają widma krótkofalowe, niewidoczne dla człowieka. Owady lecą do tego źródła i są niszczone. Specjalny instalacje w solariach narażać ludzkie ciało na UV-A. W rezultacie w skórze zostaje aktywowana produkcja melaniny, która nadaje jej ciemniejszy i bardziej równomierny koloryt. Tutaj oczywiście ważna jest ochrona wrażliwych obszarów i oczu.

Medycyna. Stosowanie promieniowania ultrafioletowego w tym obszarze wiąże się także z niszczeniem organizmów żywych – bakterii i wirusów.

Wskazania medyczne do leczenia ultrafioletem:

Uraz tkanek, kości;
Procesy zapalne;
Oparzenia, odmrożenia, choroby skóry;
Ostre choroby układu oddechowego, gruźlica, astma;
Choroby zakaźne, nerwobóle;
Choroby ucha, nosa i gardła;
Krzywica i owrzodzenia troficzneżołądek;
Miażdżyca, niewydolność nerek itd.

To nie jest cała lista chorób, w leczeniu których wykorzystuje się promieniowanie ultrafioletowe.

Uwaga 2

Zatem ultrafiolet pomaga lekarzom uratować życie milionów ludzi i przywrócić im zdrowie. Światło ultrafioletowe wykorzystywane jest także do dezynfekcji pomieszczeń oraz sterylizacji narzędzi medycznych i powierzchni roboczych.

Praca analityczna z minerałami. Ultrafiolet powoduje luminescencję substancji, co pozwala na wykorzystanie go do analizy składu jakościowego minerałów i cennych substancji. skały. Bardzo ciekawe efekty dają kamienie szlachetne, półszlachetne i ozdobne. Napromieniowane falami katodowymi dają niesamowite i niepowtarzalne odcienie. Na przykład niebieski kolor topazu po napromieniowaniu okazuje się jasnozielony, szmaragdowo-czerwony, perły mienią się wielobarwnością. Spektakl jest niesamowity, fantastyczny.

Wraz z odkryciem promieniowania podczerwonego słynny niegdyś niemiecki fizyk Johann Wilhelm Ritter zapragnął zbadać przeciwną stronę tego zjawiska.

Po pewnym czasie udało mu się dowiedzieć, że drugi koniec wykazuje znaczną aktywność chemiczną.

To widmo stało się znane jako promienie ultrafioletowe. Spróbujmy lepiej zrozumieć, co to jest i jaki wpływ ma na żywe organizmy ziemskie.

W każdym razie oba rodzaje promieniowania są fale elektromagnetyczne. Zarówno podczerwień, jak i ultrafiolet po obu stronach ograniczają widmo światła postrzeganego przez ludzkie oko.

Główną różnicą między tymi dwoma zjawiskami jest długość fali. Ultrafiolet ma dość szeroki zakres długości fal - od 10 do 380 mikronów i znajduje się pomiędzy światłem widzialnym a promieniowaniem rentgenowskim.

Różnice pomiędzy promieniowaniem podczerwonym a promieniowaniem ultrafioletowym

Promieniowanie podczerwone ma główną właściwość emitowania ciepła, natomiast promieniowanie ultrafioletowe ma aktywność chemiczną, co ma zauważalny wpływ na Ludzkie ciało.

Jak promieniowanie ultrafioletowe wpływa na człowieka?

Ze względu na to, że promieniowanie UV dzieli się ze względu na różnicę długości fal, biologicznie oddziałują one na organizm ludzki w różny sposób, dlatego naukowcy wyróżniają trzy działy zakresu ultrafioletu: UV-A, UV-B, UV-C: bliski, środkowy i dalekie ultrafiolet.

Atmosfera otaczająca naszą planetę działa jak tarcza ochronna, która chroni ją przed strumieniem ultrafioletu słonecznego. Promieniowanie dalekie jest zatrzymywane i pochłaniane prawie całkowicie przez tlen, parę wodną, dwutlenek węgla. Zatem niewielkie promieniowanie dociera do powierzchni w postaci promieniowania bliskiego i średniego zasięgu.

Najbardziej niebezpieczne jest promieniowanie o krótkiej długości fali. Jeśli promieniowanie krótkofalowe spadnie na żywą tkankę, wywołuje natychmiastowy efekt destrukcyjny. Ale dzięki temu, że nasza planeta posiada tarczę ozonową, jesteśmy bezpieczni przed działaniem takich promieni.

WAŻNY! Pomimo naturalnej ochrony, w życiu codziennym korzystamy z wynalazków będących źródłami tego szczególnego zakresu promieni. Są to spawarki i lampy ultrafioletowe, z których niestety nie można zrezygnować.

Biologicznie promieniowanie ultrafioletowe wpływa na ludzką skórę w postaci lekkiego zaczerwienienia i opalenizny, co jest reakcją dość łagodną. Ale warto to rozważyć cecha indywidualna skóra, która może specyficznie reagować na promieniowanie UV.

Ekspozycja na promienie UV ma również niekorzystny wpływ na oczy. Wiele osób zdaje sobie sprawę, że promieniowanie ultrafioletowe w jakiś sposób wpływa na organizm ludzki, jednak nie każdy zna szczegóły, dlatego postaramy się bliżej zrozumieć ten temat.

Mutageneza UV, czyli jak UV wpływa na ludzką skórę

Całkowicie unikaj ekspozycji na światło słoneczne pokrycie skóry Jest to niemożliwe, doprowadzi to do wyjątkowo nieprzyjemnych konsekwencji.

Ale przeciwwskazane jest również popadanie w skrajności i próby uzyskania atrakcyjnego odcienia ciała, wyczerpując się pod bezlitosnymi promieniami słońca. Co może się stać, jeśli w niekontrolowany sposób wystawisz się na palące słońce?

Jeśli na skórze zostanie wykryte zaczerwienienie, nie jest to oznaką, że po pewnym czasie ono minie i pozostanie ładna, czekoladowa opalenizna. Skóra jest ciemniejsza, ponieważ organizm wytwarza pigment barwiący, melaninę, która zwalcza niekorzystny wpływ promieni UV na nasz organizm.

Co więcej, zaczerwienienie na skórze nie utrzymuje się długo, ale może na zawsze utracić elastyczność. Mogą również zacząć rosnąć komórki nabłonkowe, co wizualnie odzwierciedla się w postaci piegów i plam starczych, które również utrzymują się przez długi czas, a nawet na zawsze.

Wnikając głęboko w tkankę, promieniowanie ultrafioletowe może prowadzić do mutagenezy ultrafioletowej, czyli uszkodzenia komórek na poziomie genów. Najbardziej niebezpieczny może być czerniak, który w przypadku przerzutów może spowodować śmierć.

Jak chronić się przed promieniowaniem ultrafioletowym?

Czy można chronić skórę przed negatywny wpływ ultrafioletowy? Tak, jeśli będąc na plaży będziesz przestrzegać kilku zasad:

Należy przebywać pod palącym słońcem przez krótki czas i o ściśle określonych godzinach, kiedy uzyskana jasna opalenizna zadziała na skórę jako fotoprotekcja.
Pamiętaj, aby używać kremu z filtrem przeciwsłonecznym. Zanim kupisz tego typu produkt, koniecznie sprawdź, czy chroni Cię przed promieniowaniem UVA i UVB.
Warto włączyć do swojej diety produkty zawierające maksymalna ilość witaminy C i E, a także bogate w przeciwutleniacze.

Jeśli nie jesteś na plaży, ale zmuszony jesteś przebywać na świeżym powietrzu, powinieneś wybrać specjalną odzież, która ochroni Twoją skórę przed promieniami UV.

Elektrooftalmia - negatywny wpływ promieniowania UV na oczy

Elektrooftalmia to zjawisko występujące w wyniku negatywnego wpływu promieniowania ultrafioletowego na strukturę oka. Fale UV średniego zasięgu w tym przypadku są bardzo destrukcyjne dla ludzkiego wzroku.

Elektrooftalmia

Zjawiska te najczęściej występują, gdy:

Osoba obserwuje słońce i jego położenie bez ochrony oczu specjalnymi urządzeniami;
Jasne słońce na otwartej przestrzeni (plaża);
Osoba znajduje się na zaśnieżonym terenie, w górach;
W pomieszczeniu, w którym znajduje się dana osoba, znajdują się lampy kwarcowe.

Elektrooftalmia może prowadzić do oparzenia rogówki, którego głównymi objawami są:

Łzawiące oczy;
Znaczący ból;
Strach przed jasnym światłem;
Zaczerwienienie bieli;
Obrzęk nabłonka rogówki i powiek.

Jeśli chodzi o statystyki, głębokie warstwy rogówki nie mają czasu na uszkodzenie, dlatego po zagojeniu nabłonka wzrok zostaje całkowicie przywrócony.

Jak udzielić pierwszej pomocy przy elektrooftalmii?

Jeśli u danej osoby wystąpią powyższe objawy, jest to nie tylko nieprzyjemne estetycznie, ale może również spowodować niewyobrażalne cierpienie.

Pierwsza pomoc jest dość prosta:

Najpierw przepłucz oczy czystą wodą;
Następnie nałóż krople nawilżające;
Załóż okulary;

Aby pozbyć się bólu oczu, wystarczy zrobić kompres z mokrych torebek czarnej herbaty lub zetrzeć surowe ziemniaki. Jeśli te metody nie pomogą, należy natychmiast zwrócić się o pomoc do specjalisty.

Aby uniknąć takich sytuacji, wystarczy nabyć umiejętności społeczne Okulary słoneczne. Oznaczenie UV-400 wskazuje, że to akcesorium jest w stanie chronić oczy przed wszelkim promieniowaniem UV.

Jak wykorzystuje się promieniowanie UV w praktyce medycznej?

W medycynie istnieje pojęcie „postu ultrafioletowego”, który może wystąpić w przypadku długotrwałego unikania światła słonecznego. W takim przypadku mogą pojawić się nieprzyjemne patologie, których można łatwo uniknąć, stosując źródła sztuczne ultrafioletowy.

Ich niewielka ekspozycja może zrekompensować zimowy niedobór witaminy D.

Ponadto taką terapię można zastosować w przypadku problemów ze stawami, chorób skóry i reakcji alergicznych.

Za pomocą promieniowania UV możesz:

Zwiększ poziom hemoglobiny, ale zmniejsz poziom cukru;
Normalizuj funkcjonowanie tarczycy;
Poprawić i wyeliminować problemy układu oddechowego i hormonalnego;
Przy użyciu instalacji wykorzystujących promieniowanie ultrafioletowe dezynfekowane są pomieszczenia i narzędzia chirurgiczne;
Promienie UV mają właściwości bakteriobójcze, co jest szczególnie przydatne u pacjentów z ranami ropnymi.

WAŻNY! Stosując w praktyce takie promieniowanie, warto zapoznać się nie tylko z pozytywnymi, ale i negatywnymi aspektami ich oddziaływania. Stosowanie sztucznego i naturalnego promieniowania UV w leczeniu jest surowo zabronione w leczeniu onkologii, krwawień, nadciśnienia 1. i 2. stopnia oraz aktywnej gruźlicy.