Перешкоджають впливу ультрафіолетових променів та. Як впливає ультрафіолетове випромінювання на організм людини

Поняття про ультрафіолетові промені вперше зустрічається у індійського філософа 13-го століття у його праці. Атмосфера описаної їм місцевості Bhootakashaмістила фіолетові промені, які неможливо побачити неозброєним оком.

Незабаром після того, як було виявлено інфрачервоне випромінювання, німецький фізик Йоганн Вільгельм Ріттер почав пошуки випромінювання і в протилежному кінці спектру, з довжиною хвилі коротше, ніж у фіолетового кольору. У 1801 він виявив, що хлорид срібла, що розкладається під дією розкладається під впливом невидимого випромінювання поза фіолетової області спектра. Хлорид срібла білого кольору протягом декількох хвилин темніє на світлі. Різні ділянки спектра по-різному впливають швидкість потемніння. Найшвидше це відбувається перед фіолетовою областю спектру. Тоді багато вчених, включаючи Ріттера, дійшли згоди, що світло складається з трьох окремих компонентів: окисного або теплового (інфрачервоного) компонента, освітлювального компонента (видимого світла), та відновного (ультрафіолетового) компонента. Тоді ультрафіолетове випромінювання називали також актинічним випромінюванням. Ідеї про єдність трьох різних частин спектру були вперше озвучені лише 1842 року у працях Олександра Беккереля, Македоніо Меллоні та інших.

Підтипи

Деградація полімерів та барвників

Сфера використання

Чорне світло

Хімічний аналіз

УФ - спектрометрія

УФ-спектрофотометрія заснована на опроміненні речовини монохроматичним УФ-випромінюванням, довжина якого змінюється з часом. Речовина різною мірою поглинає УФ-випромінювання з різними довжинами хвиль. Графік, по осі ординат якого відкладено кількість пропущеного чи відбитого випромінювання, а, по осі абсцис - довжина хвилі, утворює спектр . Спектри унікальні для кожної речовини, на цьому ґрунтується ідентифікація окремих речовин у суміші, а також їх кількісний вимір.

Аналіз мінералів

Багато мінералів містять речовини, які при освітленні ультрафіолетовим випромінюванням починають випромінювати видиме світло. Кожна домішка світиться по-своєму, що дозволяє характером світіння визначати склад даного мінералу. А. А. Малахов у своїй книзі «Цікаво про геологію» (М., «Молода гвардія», 1969. 240 с) розповідає про це так: «Незвичайне світіння мінералів викликають і катодне, і ультрафіолетове, і рентгенівське проміння. У світі мертвого каменю спалахують і світять найбільш яскраво ті мінерали, які, потрапивши в зону ультрафіолетового світла, розповідають про найдрібніші домішки урану або марганцю, включені до складу породи. Дивним „неземним“ кольором спалахують і багато інших мінералів, які не містять жодних домішок. Цілий день я провів у лабораторії, де спостерігав люмінесцентне свічення мінералів. Звичайний безбарвний кальцит розцвічувався чудово під впливом різних джерел світла. Катодні промені робили кристал рубіново-червоним, в ультрафіолеті він спалахував малиново-червоними тонами. Два мінерали - флюорит і циркон - не розрізнялися в рентгенівських променях. Обидва були зеленими. Але варто було підключити катодне світло, як флюорит ставав фіолетовим, а циркон - лимонно-жовтим. (С. 11).

Якісний хроматографічний аналіз

Хроматограми, отримані методом ТСХ, нерідко проглядають в ультрафіолетовому світлі, що дозволяє ідентифікувати ряд органічних речовин за кольором світіння та індексу утримування.

Лов комах

Ультрафіолетове випромінювання нерідко застосовується при лові комах на світ (нерідко в поєднанні з лампами, що випромінюють у видимій частині спектру). Це пов'язано з тим, що у більшості комах видимий діапазон зміщений, порівняно з людським зором, в короткохвильову частину спектра: комахи не бачать того, що людина сприймає як червоне, але бачать м'яке ультрафіолетове світло.

Штучна засмага та «Гірське сонце»

При певних дозуваннях штучна засмага дозволяє покращити стан та зовнішній вигляд шкіри людини, сприяє утворенню вітаміну D. Нині популярні фоторії, які часто називають соляріями.

Ультрафіолет у реставрації

Один із головних інструментів експертів – ультрафіолетове, рентгенівське та інфрачервоне випромінювання. Ультрафіолетові промені дозволяють визначити старіння лакової плівки - свіжіший лак в ультрафіолеті виглядає темнішим. У світлі великої лабораторної ультрафіолетової лампи темнішими плямами проступають відреставровані ділянки та кустарно переписані підписи. Рентгенівські промені затримуються найважчими елементами. У людському тілі це кісткова тканина, але в картині - білила. Основою білил у більшості випадків є свинець, у XIX столітті стали застосовувати цинк, а у XX-му – титан. Все це важкі метали. Зрештою, на плівці ми отримуємо зображення білильного підмальовки. Підмальовка – це індивідуальний «почерк» художника, елемент його власної унікальної техніки. Для аналізу підмальовки застосовуються основи рентгенограм картин великих майстрів. Також ці знімки використовуються для розпізнавання справжності картини.

Примітки

ISO 21348 Process for Determining Solar Irradiances . Архівовано з першоджерела 23 червня 2012 року.
Бобух, ЄвгенПро зір тварин. Архівовано з першоджерела 7 листопада 2012 року. Перевірено 6 листопада 2012 року.
Радянська енциклопедія
В. К. Попов // УФН. – 1985. – Т. 147. – С. 587-604.
А. К. Шуаїбов, В. С. ШевераУльтрафіолетовий азотний лазер на 337,1 нм у режимі частих повторень // Український фізичний журнал. – 1977. – Т. 22. – № 1. – С. 157-158.
А. Г. МолчановЛазери у вакуумній ультрафіолетовій та рентгенівській областях спектру // УФН. – 1972. – Т. 106. – С. 165-173.
В. В. ФадєєвУльтрафіолетові лазери на органічних сцинтиляторах // УФН. – 1970. – Т. 101. – С. 79-80.
Ультрафіолетовий лазер // Наукова мережа nature.web.ru
Laser Twinkles in Rare Color (рус.) , Science Daily(Dec. 21, 2010). Перевірено 22 грудня 2010 року.
Р. В. Лапшин, А. П. Альохін, А. Г. Кириленко, С. Л. Одинцов, В. А. Кротков (2010). «Згладжування наношорсткості поверхні поліметилметакрилату вакуумним ультрафіолетом» (PDF). Поверхня. Рентгенівські, синхротронні та нейтронні дослідження(МАІК) (1): 5-16. ISSN 0207-3528..
ГОСТ Р 53491.1-2009 Басейни. Підготовка води. Частина 1. Загальні вимоги (DIN 19643-1:1997)
Clean water at no cost, the SODIS way . // hindu.com. Архівовано з першоджерела 23 червня 2012 року. Перевірено 17 червня 2012 року.

Ультрафіолетове випромінювання є електромагнітними хвилями довжиною від 180 до 400 нм. Цей фізичний фактор робить на організм людини безліч позитивних ефектів і успішно застосовується для лікування цілого ряду захворювань. Про те, що ж це за ефекти, про показання та протипоказання до застосування ультрафіолетового випромінювання, а також про використовувані прилади та методики проведення процедур ми і поговоримо в цій статті.

Ультрафіолетові промені проникають у шкіру на глибину до 1 мм і викликають у ній безліч біохімічних змін. Розрізняють довгохвильове (область А – довжина хвилі становить від 320 до 400 нм), середньохвильове (область В – довжина хвилі дорівнює 275-320 нм) та короткохвильове (область С – довжина хвилі знаходиться в межах від 180 до 275 нм) ультрафіолетове. Варто зазначити, що різні види випромінювання (А, В або С) впливають на організм по-різному, тому розглядати їх слід окремо.

Довгохвильове випромінювання

Одним із основних ефектів випромінювання цього виду є пігментуючий: потрапляючи на шкіру, промені стимулюють виникнення певних хімічних реакцій, у результаті яких утворюється пігмент меланін. Гранули цієї речовини виділяються в клітини шкіри та обумовлюють її засмагу. Максимальна кількість меланіну у шкірі визначається через 48-72 години з моменту опромінення.

Другим важливим ефектом даного методу фізіолікування є імуностимулюючий: продукти фотодеструкції зв'язуються з білками шкіри та індукують ланцюг біохімічних перетворень у клітинах. Результатом цього стає формування через 1-2 доби імунної відповіді, тобто підвищується місцевий імунітет та неспецифічна опірність організму до множини несприятливих факторів зовнішнього середовища.

Третій ефект ультрафіолетового опромінення – фотосенсибілізуючий. Ряд речовин мають здатність підвищувати чутливість шкіри хворих до впливу даного виду випромінювання та стимулювати утворення меланіну. Тобто прийом такого препарату і подальше ультрафіолетове опромінення призведуть до набряклості шкіри та почервоніння її (виникнення еритеми) у осіб, які страждають на дерматологічні захворювання. Результатом курсу такого лікування стане нормалізація пігментації та структури шкіри. Цей метод лікування отримав назву "фотохіміотерапія".

З негативних ефектів надлишкового довгохвильового ультрафіолетового опромінення важливо згадати пригнічення протипухлинних реакцій, тобто підвищення ймовірності розвитку пухлинного процесу, зокрема меланоми – раку шкіри.

Показання та протипоказання

Показаннями до лікування ультрафіолетовим довгохвильовим випромінюванням є:

хронічні запальні процеси у сфері органів дихання;
захворювання кістково-суглобового апарату запальної природи;
відмороження;
опіки;
хвороби шкіри - псоріаз, грибоподібний мікоз, вітіліго, себорея та інші;
рани, що погано піддаються лікуванню;
трофічні виразки.

При деяких захворюваннях застосування цього методу фізіолікування не рекомендується. Протипоказаннями є:

гострі запальні процеси в організмі;
тяжка хронічна ниркова та печінкова недостатність;
індивідуальна гіперчутливість до ультрафіолету

Прилади

Джерела УФ-променів ділять на інтегральні та селективні. Інтегральні випромінюють УФ-промені всіх трьох спектрів, а селективні – лише область А чи області В+С. Як правило, в медицині використовують селективне випромінювання, яке одержують за допомогою лампи ЛУФ-153 в опромінювачах УУД-1 та 1А, ОУГ-1 (для голови), ОУК-1 (для кінцівок), ЕГД-5, ЕОД-10, PUVA , Psorymox та інші. Також довгохвильове УФ-випромінювання застосовують у соляріях, призначених для отримання рівномірної засмаги.

Цей вид випромінювання може впливати відразу на все тіло або якусь його частину.

Якщо пацієнт має загальне опромінення, йому слід роздягнутися і 5-10 хвилин спокійно посидіти. На шкіру не повинні бути нанесені креми чи мазі. Вплив піддають відразу все тіло або його частини по черзі - це залежить від виду установки.

Пацієнт знаходиться на відстані щонайменше 12-15 см від апарата, а очі його захищені спеціальними окулярами. Тривалість опромінення залежить від типу пігментації шкіри – існує таблиця зі схемами опромінення залежно від цього показника. Мінімальний час дії становить 15 хвилин, а максимальний – півгодини.

Середньохвильове ультрафіолетове випромінювання

Цей вид УФ-випромінювання має на організм людини такі ефекти:

імуномодулюючий (у суберитемних дозах);
вітаміноутворюючий (сприяє утворенню в організмі вітаміну D 3 , покращує засвоюваність вітаміну С, оптимізує синтез вітаміну А, стимулює обмін речовин);
знеболюючий;
протизапальний;
десенсибілізуючий (знижується чутливість організму до продуктів фотодеструкції білків – в еритемних дозах);
трофостимулюючий (стимулює ряд біохімічних процесів у клітинах, внаслідок чого зростає кількість функціонуючих капілярів та артеріол, покращується кровотік у тканинах – формується еритема).

Показання та протипоказання

Показання до застосування середньохвильового ультрафіолетового випромінювання є:

запальні захворювання органів дихання;
посттравматичні зміни опорно-рухового апарату;
запальні захворювання кісток та суглобів (артрити, артрози);
вертеброгенні радикулопатії, невралгії, міозити, плексити;
сонячне голодування;
захворювання обміну речовин;
бешихове запалення.

Протипоказаннями є:

індивідуальна гіперчутливість до УФ-променів;
гіперфункція щитовидної залози;
хронічна ниркова недостатність;
системні захворювання сполучної тканини;
малярія.

Прилади

Джерела випромінювання цього виду, як і попереднього, ділять на інтегральні та селективні.

Інтегральними джерелами є лампи типу ДРТ різної потужності, які встановлюють опромінювачі ОКН-11М (кварцовий настільний), ОРК-21М (ртутно-кварцовий), УГН-1 (для групових опромінень носоглотки), ОУН 250 (настільний). Інший вид ламп – ДРК-120 призначений для порожнинних опромінювачів ОУП-1 та ОУП-2.

Селективним джерелом є люмінесцентна лампа ЛЗ 153 для опромінювачів ОУШ-1 (на штативі), ОУН-2 (настільний). Еритемні лампи ЛЕ-15 та ЛЕ-30, виготовлені зі скла, яке пропускає УФ-промені, також використовують у настінних, підвісних та пересувних опромінювачах.

Дозують ультрафіолетове опромінення, як правило, біологічним методом, який ґрунтується на здатності УФ-променів викликати почервоніння шкіри після її опромінення – еритему. Одиниця виміру – 1 біодозу (мінімальний час опромінення ультрафіолетом шкіри пацієнта на якійсь ділянці його тіла, що зумовлює появу протягом доби найменш інтенсивної еритеми). Біодозиметр Горбачова має вигляд металевої пластини, на якій розташовані 6 прямокутних отворів, що закриваються заслінкою. Прилад фіксують на тілі пацієнта, направляють на нього УФ-випромінювання і кожні 10 секунд відкривають по черзі 1 вікно пластини. Виходить, що шкіра під першим отвором піддається випромінюванню протягом 1 хвилини, а під останнім лише 10 с. Через 12-24 години виникає порогова еритема, що визначає біодозу - час впливу ультрафіолетового випромінювання на шкіру під цим отвором.

Розрізняють такі види доз:

суберитемні (0.5 біодози);
малі еритемні (1-2 біодози);
середні (3-4 біодози);
високі (5-8 біодоз);
гіпереритемні (понад 8 біодоз).

Методика проведення процедури

Розрізняють 2 методики – місцеву та загальну.

Місцевий вплив здійснюють на ділянці шкіри, площа якого не перевищує 600 см 2 . Застосовують зазвичай еритемні дози випромінювання.

Процедуру проводять 1 раз на 2-3 дні, щоразу підвищуючи дозу на 1/4-1/2 від попередньої. Одна ділянка може піддаватися дії не більше 3-4 разів. Повторний курс лікування рекомендують хворому через 1 місяць.

При загальному вплив пацієнт перебуває у положенні лежачи; поверхні його тіла опромінюють по черзі. Існує 3 схеми лікування – основна, прискорена та уповільнена, згідно з якими залежно від номера процедури визначають біодозу. Курс лікування становить до 25 опромінення і може бути повторений через 2-3 місяці.

Електроофтальмія

Цим терміном називають негативний вплив випромінювання середньохвильового спектру на орган зору, що полягає у пошкодженні його структур. Такий ефект може виникнути під час спостереження за сонцем без використання захисних пристроїв, під час перебування у засніженому районі або за дуже яскравої сонячної погоди на морі, а також під час кварцювання приміщень.

Суть електроофтальмії полягає в опіку рогівки, який проявляється вираженою сльозотечею, почервонінням та ріжучими болями в очах, світлобоязню та набряком рогівки.

На щастя, у переважній більшості випадків цей стан короткочасний - як тільки епітелій очі заживе, його функції відновляться.

Щоб полегшити свій стан або стан оточуючих при електроофтальмії, слід:

промити очі чистою, бажано проточною водою;
закапати у них зволожуючі краплі (препарати типу штучної сльози);
одягнути захисні окуляри;
якщо хворий подає скарги на різі в очах, можна полегшити його страждання за допомогою компресів з тертої сирої картоплі або пакетиків чорного чаю;
якщо вищезазначені заходи не дали бажаного ефекту, слід звернутися по допомогу до фахівця.

Короткохвильове випромінювання

Має на організм людини такі ефекти:

бактерицидний та фунгіцидний (стимулює ряд реакцій, внаслідок яких руйнується структура бактерій та грибів);
детоксикаційний (під впливом УФ-випромінювання у крові з'являються речовини, які нейтралізують токсини);
метаболічний (під час процедури покращується мікроциркуляція, внаслідок чого органи та тканини отримують більше кисню);
коригують здатність згортання крові (при УФ-опроміненні крові змінюється здатність еритроцитів і тромбоцитів до формування тромбів, нормалізуються процеси згортання).

Показання та протипоказання

Застосування короткохвильового ультрафіолетового випромінювання є ефективним при наступних захворюваннях:

захворювання шкіри (псоріаз, нейродерміт);
бешихове запалення;
риніти, тонзиліти;
отити;
рани;
туберкульоз шкіри;
абсцеси, фурункули, карбункули;
остеомієліт;
ревматичне ураження клапанів серця;
есенційна гіпертензія І-ІІ;
гострі та хронічні захворювання органів дихання;
хвороби органів травлення (виразкова хвороба шлунка та дванадцятипалої кишки, гастрит із підвищеною кислотністю);
цукровий діабет;
виразки, що довго не гояться;
хронічний пієлонефрит;
гострий аднексит.

Протипоказанням до цього виду лікування є індивідуальна гіперчутливість до УФ-променів. Опромінення крові протипоказане при наступних захворюваннях:

хвороби психічної галузі;
хронічна ниркова та печінкова недостатність;
порфірія;
тромбоцитопенія;
виразка шлунка і дванадцятипалої кишки;
зниження здатності згортання крові;
інсульти;
інфаркт міокарда.

Прилади

Інтегральні джерела випромінювання – лампа ДРК-120 для порожнинних опромінювачів ОУП-1 та ОУП-2, лампа ДРТ-4 для опромінювача носоглотки.

Селективними джерелами є бактерицидні лампи ДБ різної потужності від 15 до 60 Вт. Встановлюють в опромінювачах типів ОБН, ОБШ, ОБП.

З метою проведення аутотрансфузій ультрафіолетом опроміненої крові використовують апарат МД-73М "Ізольда". Джерелом випромінювання у ньому є лампа ЛБ-8. Є можливість регулювання дози та площі опромінення.

Методика проведення процедури

На уражені ділянки шкіри та слизових впливають за схемами загального УФ-опромінення.

При захворюваннях слизової носа пацієнт перебуває у положенні сидячи на стільці, злегка закинувши голову. Випромінювач вводять на невелику глибину по черзі в обидві ніздрі.

Опромінюючи мигдалики, використовують спеціальне дзеркало. Відбиваючись від нього, промені прямують на ліву та праву мигдалики. Мова хворого висунуть, він утримує його марлевою серветкою.

Дозують дії шляхом визначення біодози. При гострих станах починають із 1 біодози, поступово збільшуючи її до 3. Повторити курс лікування можна через 1 місяць.

Кров опромінюють протягом 10-15 хвилин протягом 7-9 процедур із можливим повтором курсу через 3-6 місяців.

Ультрафіолетове випромінювання – вид електромагнітного випромінювання. Головним джерелом ультрафіолету є сонячні промені, а також штучні джерела УФ-випромінювання, наприклад, у соляріях.

УФ-випромінювання є джерелом радіації – менш сильним, ніж, наприклад, рентгенівські промені, але сильнішим за радіохвилі. Ця властивість надає УФ променям здатність забирати електрон з атома або молекули, тобто іонізувати (тому радіацію називають іонізуючою). Іонізуюча радіація здатна викликати рак. Так як УФ промені мають недостатньо енергії, щоб проникати глибоко, їхній головний ефект зосереджується на шкірі.

Види УФ-променів

Вчені виділяють три типи УФ променів залежно від довжини хвилі:

UVA промені - "найслабші" з УФ променів. Вони здатні викликати старіння клітин шкіри та пошкоджувати ДНК опосередковано. Вважається, що цей вид УФ випромінювання головним чином пов'язаний з тривалим впливом на шкіру, наприклад, з виникненням зморшок, але існує думка, що вони здатні відігравати роль у виникненні .

UVB промені мають трохи більшу енергію, ніж промені типу А. Вони здатні пошкоджувати ДНК клітин своїм впливом, і це той тип променів, який викликає сонячні опіки. Також вважається, що цей вид випромінювання викликає більшість видів раку шкіри.

Сонячні промені є одним з головних джерел УФ-випромінювання. До 95% випромінювання складають УФ промені типу А (UVA), а 5% - типу В (UVB). Від чого залежить сила впливу сонячної радіації на людину?

— Від часу дня – УФ випромінювання найсильніше у проміжку між 10 та 16 годинами.

— Від сезону – УФ випромінювання сильніше навесні та влітку.

— Висота (що місце вище над рівнем моря, тим сильніший вплив).

- Хмарність - вважається, що деякі види хмар здатні затримувати УФ-промені. Важливо пам'ятати, що навіть у хмарний день ультрафіолет впливає на шкіру!

— Здібність поверхонь, що відбиває – сила впливу збільшується при відображенні променів від води, піску, снігу.

Сила впливу залежить від сили випромінювання, тривалості впливу та методів захисту шкіри.

Які види раку шкіри здатні викликати ультрафіолетове опромінення?

— Застосування сонцезахисних косметичних засобів набуло великої популярності останніми роками, проте багато хто використовує їх неправильно — виключно під час засмаги. Лікарі рекомендують постійне застосування засобів із SPF не менше 30, причому їх радять наносити на всі відкриті ділянки тіла навіть у похмуру погоду.

— Також для захисту очей та чутливої шкіри навколо них бажано носити сонячні окуляри, які забезпечують захист від УФ-випромінювання (поглинання променів із довжиною хвилі до 400 нм).

Ультрафіолет вражає саме живі клітини, не впливаючи на хімічний склад води та повітря, що виключно вигідно відрізняє його від усіх хімічних способів дезінфекції та знезараження води.

Досягнення останніх років у світлотехніці та електротехніці дозволяють забезпечити високий рівень надійності знезараження води ультрафіолетовими променями.

Що це за випромінювання

Ультрафіолетове випромінювання, ультрафіолетові промені, УФ-випромінювання, не видиме оком електромагнітне випромінювання, що займає спектральну область між видимим та рентгенівським випромінюваннями в межах довжин хвиль 400-10 нм. Вся область УФ-випромінювання умовно ділиться на ближню (400-200 нм) та далеку, або вакуумну (200-10 нм); остання назва обумовлена тим, що УФ-випромінювання цієї ділянки сильно поглинається повітрям та її дослідження виробляють за допомогою вакуумних спектральних приладів.

Природні джерела УФ-випромінювання – Сонце, зірки, туманності та ін. Космічні об'єкти. Однак лише довгохвильова частина УФ-випромінювання – 290 нм досягає земної поверхні. Більш короткохвильове УФ-випромінювання поглинається озоном, киснем та ін компонентами атмосфери на висоті 30-200 км від поверхні Землі, що відіграє велику роль в атмосферних процесах.

Штучні джерела УФ-випромінювання. Для різних застосувань УФ-випромінювання промисловість випускає ртутні, водневі, ксенонові та ін газорозрядні лампи, вікна яких (або повністю колби) виготовляють з прозорих для УФ-випромінювання матеріалів (частіше з кварцу). Будь-яка високотемпературна плазма (плазма електричних іскор та дуг, плазма, що утворюється при фокусуванні потужного лазерного випромінювання в газах або на поверхні твердих тіл тощо) є потужним джерелом УФ-випромінювання.

Незважаючи на те, що ультрафіолет нам дано самою природою, він небезпечний

Ультрафіолет буває трьох типів: "А"; "B"; "С". Озоновий шар запобігає попаданню на поверхню землі ультрафіолету «С». Світло у спектрі ультрафіолету «А» має довжину хвиль від 320 до 400 нм, світло у спектрі ультрафіолет «В» має довжину хвиль від 290 до 320 нм. УФ-випромінювання має енергію, достатню для впливу на хімічні зв'язки, у тому числі і в живих клітинах.

Енергія ультрафіолетової компоненти сонячного світла викликає пошкодження мікроорганізмів на клітинному і генетичному рівнях, той самий збиток завдається людям, але він обмежений шкірою та очима. Сонячні опіки викликаються впливом ультрафіолету "В". Ультрафіолет "А" проникає набагато глибше, ніж ультрафіолет "В" і сприяє передчасному старінню шкіри. Крім того, вплив ультрафіолету "А" і "В" призводить до раку шкіри.

З історії ультрафіолетових променів

Бактерицидну дію ультрафіолетових променів було виявлено близько 100 років тому. Перші лабораторні випробування УФІ у 1920-х роках були настільки багатообіцяючими, що повне знищення повітряно-краплинних інфекцій здавалося можливим найближчим часом. УФІ стало активно застосовуватися з 1930-х років і 1936 р. було вперше використано для стерилізації повітря в хірургічній операційній кімнаті. У 1937 р. перше застосування УФІ у вентиляційній системі однієї з американських шкіл вражаюче знизило рівень захворюваності учнів на кір та інші інфекції. Тоді здавалося, що знайдено чудовий засіб для боротьби з повітряно-краплинними інфекціями. Однак, подальше вивчення УФІ та небезпечних побічних дій серйозно звузило можливості його використання у присутності людей.

Сила проникнення ультрафіолетових променів невелика і поширюються лише по прямий, тобто. в будь-якому робочому приміщенні утворюється безліч затінених зон, які не схильні до бактерицидної обробки. У міру віддалення джерела ультрафіолетового випромінювання біоцидність його дії різко знижується. Дія променів обмежується поверхнею предмета, що опромінюється, і його чистота має велике значення.

Бактерицидна дія ультрафіолету

Обеззараживающий ефект УФ випромінювання, переважно, обумовлений фотохімічними реакціями, у яких відбуваються незворотні ушкодження ДНК. Крім ДНК ультрафіолет діє і інші структури клітин, зокрема, на РНК і клітинні мембрани. Ультрафіолет як високоточна зброя вражає саме живі клітини, не впливаючи на хімічний склад середовища, що має місце для хімічних дезінфектантів. Остання властивість виключно вигідно відрізняє її від усіх хімічних способів дезінфекції.

Застосування ультрафіолету

Ультрафіолет використовується нині у різних галузях: медичних установах (лікарні, поліклініки, госпіталі); харчової промисловості (продукти, напої); фармацевтичної промисловості; ветеринарії; для знезараження питної, оборотної та стічної води.

Сучасні досягнення світло- та електротехніки забезпечили умови для створення великих комплексів УФ-знезараження. Широке впровадження УФ-технології в муніципальні та промислові системи водопостачання дозволяють забезпечити ефективне знезараження (дезінфекцію) як питної води перед подачею в мережі міськводопроводу, так і стічних вод перед їх випуском у водойми. Це дозволяє виключити застосування токсичного хлору, суттєво підвищити надійність та безпеку систем водопостачання та каналізації загалом.

Знезараження води ультрафіолетом

Однією з актуальних завдань при знезараженні питної води, а також промислових та побутових стоків після їх освітлення (біоочищення) є застосування технології, яка не використовує хімічні реагенти, тобто технології, що не призводить до утворення в процесі знезараження токсичних сполук (як у разі застосування сполук хлору та озонування) при одночасному повному знищенні патогенної мікрофлори.

Розрізняють три ділянки спектра ультрафіолетового випромінювання, що має різну біологічну дію. Слабка біологічна дія має ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі 390-315 нм. Противорахітічну дію мають УФ-промені в діапазоні 315-280 нм, а ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі 280-200 нм має здатність вбивати мікроорганізми.

Ультрафіолетові промені довжиною хвиль 220-280 їм діють на бактерії згубно, причому максимум бактерицидної дії відповідає довжині хвиль 264 нм. Ця обставина використовується в бактерицидних установках, призначених для знезараження в основному підземних вод. Джерелом ультрафіолетового проміння є ртутно-аргона або ртутно-кварцова лампа, що встановлюється в кварцовому чохлі в центрі металевого корпусу. Чохол захищає лампу від контакту з водою, але вільно пропускає ультрафіолетові промені. Знезараження відбувається під час протікання води у просторі між корпусом та чохлом при безпосередньому впливі ультрафіолетових променів на мікроби.

Оцінка бактерицидної дії проводиться у одиницях, які називаються бактами (б). Для забезпечення антибактеріального ефекту ультрафіолетового опромінення достатньо приблизно 50 мкб хв/см2. УФ-опромінення є найбільш перспективним методом знезараження води з високою ефективністю по відношенню до патогенних мікроорганізмів, що не призводить до утворення шкідливих побічних продуктів, чим іноді грішить озонування.

УФ-опромінення ідеальне для знезараження артезіанських вод

Точка зору, що підземні води вважаються вільними від мікробних забруднень у результаті фільтрації води через ґрунт, не зовсім вірна. Дослідження показали, що підземні води вільні від великих мікроорганізмів, таких як протоза або гельмінти, але дрібніші мікроорганізми, наприклад, віруси, можуть проникати крізь ґрунт у підземні джерела води. Навіть якщо бактерії не виявлені у воді, обладнання для знезараження повинно бути бар'єром від сезонних або аварійних заражень.

УФ-опромінення має застосовуватися для забезпечення знезараження води до нормативної якості за мікробіологічними показниками, при цьому необхідні дози вибираються на підставі необхідного зниження концентрації патогенних та індикаторних мікроорганізмів.

УФ-опромінення не утворює побічних продуктів реакції, його доза може бути збільшена до значень, що забезпечують епідеміологічну безпеку, як щодо бактерій, так і вірусів. Відомо, що УФ-випромінювання діє на віруси набагато ефективніше, ніж хлор, тому застосування ультрафіолету при підготовці питної води дозволяє, зокрема, багато в чому вирішити проблему видалення вірусів гепатиту А, яка не завжди вирішується за традиційної технології хлорування.

Використання УФ-опромінення як знезараження рекомендується для води, що вже пройшла очищення за кольоровістю, каламутністю та вмістом заліза. Ефект знезараження води контролюють, визначаючи загальну кількість бактерій у 1 см3 води та кількість індикаторних бактерій групи кишкової палички в 1 л води після її знезараження.

На сьогоднішній день широкого поширення набули УФ-лампи проточного типу. Основним елементом даної установки є блок опромінювачів, що складається з ламп УФ-спектру в кількості, що визначається необхідною продуктивністю по обробленій воді. Усередині лампа має порожнину для протоки. Контакт з УФ-променями відбувається через спеціальні віконця всередині лампи. Корпус установки виконаний із металу, що захищає від проникнення променів у навколишнє середовище.

Вода, що подається на установку, повинна відповідати таким вимогам:

загальний вміст заліза – трохи більше 0,3 мг/л, марганцю – 0,1 мг/л;

вміст сірководню – не більше 0,05 мг/л;

мутність – трохи більше 2 мг/л по каоліну;

кольоровість – трохи більше 35 град.

Метод ультрафіолетового знезараження має наступні переваги щодо окисних знезаражувальних методів (хлорування, озонування):

УФ опромінення летально більшість водних бактерій, вірусів, суперечка і протозоа. Воно знищує збудників таких інфекційних хвороб, як тиф, холера, дизентерія, вірусний гепатит, поліомієліт та ін. Застосування ультрафіолету дозволяє досягти більш ефективного знезараження, ніж хлорування, особливо щодо вірусів;

знезараження ультрафіолетом відбувається за рахунок фотохімічних реакцій усередині мікроорганізмів, тому на його ефективність зміна характеристик води має набагато менший вплив, ніж при знезараженні хімічними реагентами. Зокрема, вплив ультрафіолетового випромінювання на мікроорганізми не впливають рН і температура води;

в обробленій ультрафіолетовим випромінюванням воді не виявляються токсичні та мутагенні сполуки, що негативно впливають на біоценоз водойм;

на відміну від окисних технологій, у разі передозування відсутні негативні ефекти. Це дозволяє значно спростити контроль за процесом знезараження та не проводити аналізи на визначення вмісту у воді залишкової концентрації дезінфектанту;

час знезараження при УФ опроміненні становить 1-10 секунд у проточному режимі, тому відсутня необхідність створення контактних ємностей;

досягнення останніх років у світлотехніці та електротехніці дозволяють забезпечити високий рівень надійності УФ комплексів. Сучасні УФ лампи та пускорегулююча апаратура до них випускаються серійно, мають високий експлуатаційний ресурс;

для знезараження ультрафіолетовим випромінюванням характерні нижчі, ніж при хлоруванні та, тим більше, озонуванні експлуатаційні витрати. Це з порівняно невеликими витратами електроенергії (в 3-5 разів меншими, ніж при озонуванні); відсутністю потреби у дорогих реагентах: рідкому хлорі, гіпохлорит натрію або кальцію, а також відсутністю необхідності в реагентах для дехлорування;

відсутня необхідність створення складів токсичних хлорсодержащих реагентів, що вимагають дотримання спеціальних заходів технічної та екологічної безпеки, що підвищує надійність систем водопостачання та каналізації в цілому;

ультрафіолетове обладнання компактне, потребує мінімальних площ, його впровадження можливе у діючі технологічні процеси очисних споруд без їх зупинки, з мінімальними обсягами будівельно-монтажних робіт.

Вода, сонячні промені та кисень, що міститься в земній атмосфері – ось основні умови виникнення та фактори, що забезпечують продовження життя на нашій планеті. При цьому вже давно доведено, що спектр та інтенсивність сонячної радіації в космічному вакуумі незмінні, а на Землі вплив ультрафіолетового випромінювання залежить від багатьох причин: пори року, географічного розташування, висоти над рівнем моря, товщини озонового шару, хмарності та рівня концентрації природних і промислових домішок у повітрі.

Що таке ультрафіолетові промені

Сонце випромінює промені у видимих та невидимих для людського ока діапазонах. До невидимого спектру відносяться інфрачервоні та ультрафіолетові промені.

Інфрачервоне випромінювання – це електромагнітні хвилі довжиною від 7 до 14 нм, які несуть на Землю колосальний потік теплової енергії, тому їх часто називають тепловими. Частка інфрачервоних променів у сонячній радіації – 40%.

Ультрафіолетове випромінювання є спектром електромагнітних хвиль, діапазон яких розділений умовно на ближні і далекі ультрафіолетові промені. Далекі чи вакуумні промені повністю поглинаються верхніми шарами атмосфери. У земних умовах вони штучно генеруються лише у вакуумних камерах.

Близькі ультрафіолетові промені, розділені на три підгрупи діапазонів:

довгий – А (UVA) від 400 до 315 нм;
середній - В (UVB) від 315 до 280 нм;
короткий - З (UVС) від 280 до 100 нм.

Чим вимірюється ультрафіолетове випромінювання? Сьогодні існує багато спеціальних приладів, як для побутового, так і для професійного застосування, які дозволяють виміряти частоту, інтенсивність і величину отриманої дози УФ-променів, і тим самим оцінити їхню ймовірну шкідливість для організму.

Незважаючи на те, що ультрафіолетове випромінювання у складі сонячного світла займає лише близько 10%, саме завдяки його впливу стався якісний стрибок в еволюційному розвитку життя - вихід організмів з води на сушу.

Основні джерела ультрафіолетового випромінювання

Головне та природне джерело ультрафіолетового випромінювання – це звичайно Сонце. Але й людина навчилася «виробляти ультрафіолет» за допомогою спеціальних лампових приладів:

ртутно-кварцові лампи високого тиску, що працюють у загальному діапазоні УФ-випромінювання – 100-400 нм;
вітальні люмінесцентні лампи, що генерують довжину хвиль від 280 до 380 нм, з максимальним піком випромінювання між 310 і 320 нм;
озонні та безозонні (з кварцовим склом) бактерицидні лампи, 80% ультрафіолетових променів яких припадає на довжину 185 нм.

Як ультрафіолетове випромінювання сонця, так і штучне ультрафіолетове світло мають можливість впливати на хімічну структуру клітин живих організмів і рослин, і на сьогоднішній момент відомі лише деякі різновиди бактерій, які можуть обходитися і без нього. Для решти відсутність ультрафіолетового випромінювання призведе до неминучої загибелі.

Тож яка реальна біологічна дія ультрафіолетових променів, яка користь і чи є шкода від ультрафіолету для людини?

Вплив ультрафіолетових променів на організм людини

Найпідступніша ультрафіолетова радіація – це короткохвильове ультрафіолетове випромінювання, оскільки воно руйнує будь-які види білкових молекул.

То чому на нашій планеті можливе і продовжується наземне життя? Який шар атмосфери затримує згубні ультрафіолетові промені?

Від жорсткого ультрафіолетового випромінювання живі організми захищають озонові шари стратосфери, які повністю поглинають промені цього діапазону і вони просто не досягають поверхні Землі.

Тому 95% загальної маси сонячного ультрафіолету припадає на довгі хвилі (А), а приблизно 5% на середні (В). Але тут важливо уточнити. Незважаючи на те, що довгих УФ-хвиль набагато більше, і вони мають велику проникаючу здатність, впливаючи на сітчастий і сосочковий шари шкіри, саме 5% середніх хвиль, які не можуть проникнути далі епідермісу, мають найбільшу біологічну дію.

Саме ультрафіолетове випромінювання середнього діапазону інтенсивно впливає на шкірний покрив, очі, а також активно впливає на роботу ендокринної, центральної нервової та імунної систем.

З одного боку, опромінення ультрафіолетом може викликати:

сильний сонячний опік шкірних покривів – ультрафіолетова еритема;
помутніння кришталика, що веде до сліпоти - катаракта;
рак шкіри – меланома.

Крім цього, ультрафіолетові промені мають мутагенну дію і викликають збої в роботі імунної системи, які стають причиною виникнення інших онкологічних патологій.

З іншого боку, саме дія ультрафіолетового випромінювання має значний вплив на метаболічні процеси, що відбуваються в організмі людини в цілому. Підвищується синтез мелатоніну і серотоніну, рівень яких позитивно впливає на роботу ендокринної та центральної нервової системи. Ультрафіолетове світло активізує вироблення вітаміну D, який є головним компонентом для засвоєння кальцію, а також перешкоджає розвитку рахіту та остеопорозу.

Опромінення ультрафіолетом шкірних покривів

Поразка шкіри можуть мати як структурний, і функціональний характер, які, своєю чергою, можна розділити на:

Гострі ушкодження- виникають через високі дози сонячної радіації променів середнього діапазону, отриманих при цьому за короткий час. До них відносяться гострий фотодерматоз та еритема.
Відстрочені ушкодження- виникають на тлі тривалого опромінення довгохвильовими ультрафіолетовими променями, інтенсивність яких, до речі, не залежить ні від пори року та від часу світлового дня. До них відносять хронічні фотодерматити, фотостаріння шкіри або сонячна геродермія, ультрафіолетовий мутагенез та виникнення новоутворень: меланоми, плоскоклітинного та базальноклітинного раку шкіри. Серед переліку відстрочених ушкоджень є герпес.

Важливо, що і гострі, і відстрочені пошкодження можна отримати при надмірному захопленні прийняття штучних сонячних ванн, не носіння сонцезахисних окулярів, а також при відвідуванні соляріїв, що використовують несертифіковане обладнання та/або не проводять заходів щодо спеціальної профілактичної калібрування.

Захист шкіри від ультрафіолету

Якщо не зловживати будь-якими «сонячними ваннами», то людське тіло впорається із захистом від випромінювання самостійно, адже понад 20% затримується здоровим епідермісом. Сьогодні захист від ультрафіолету шкірних покривів зводиться до наступних прийомів, які мінімізують ризик утворення злоякісних новоутворень:

обмеження часу знаходження на сонці, особливо в полуденний літній годинник;
носіння легкого, але закритого одягу, адже для отримання необхідної дози, що стимулює вироблення вітаміну D, зовсім не обов'язково покриватися засмагою;
підбір сонцезахисних кремів залежно від конкретного ультрафіолетового індексу, характерного для даної місцевості, пори року та доби, а також від власного типу шкіри.

Увага! Для корінних жителів середньої смуги Росії, показник УФ-індексу вище 8, не просто вимагає застосування активного захисту, а й становить реальну загрозу здоров'ю. Вимірювання величини випромінювання та прогнози сонячних індексів можна знайти на провідних сайтах погоди.

Вплив ультрафіолету на очі

Пошкодження структури очної рогівки та кришталика (електроофтальмія) можливі при зоровому контакті з будь-яким джерелом ультрафіолетового випромінювання. Незважаючи на те, що здорова рогівка не пропускає і відображає жорсткий ультрафіолет на 70%, причин, які можуть стати джерелом серйозних захворювань досить багато. Серед них:

незахищене спостереження за спалахами, сонячними затемненнями;
випадковий погляд на світило на морському узбережжі чи високих горах;
фото-травма від спалаху фотоапарата;
спостереження за роботою зварювального апарату або зневага технікою безпеки (відсутність захисного шолома) під час роботи з ним;
тривала робота стробоскопа на дискотеках;
порушення правил відвідування солярію;
тривале перебування у приміщенні, де працюють кварцові бактерицидні озонові лампи.

Які перші ознаки електроофтальмії? Клінічні симптоми, а саме почервоніння очних склер і повік, больовий синдром при русі очних яблук та відчуття стороннього тіла в оці, як правило, настають через 5-10 годин після перерахованих вище обставин. Тим не менш, засоби захисту від ультрафіолетового випромінювання доступні кожному, адже навіть звичайні лінзи зі скла не пропускають більшу частину УФ-променів.

Використання захисних окулярів зі спеціальним фотохромним покриттям на лінзах, так звані окуляри-хамелеони, стане оптимальним побутовим варіантом для захисту очей. Вам не доведеться турбувати себе питанням, а якого кольору та ступеня затемнення ультрафіолетовий фільтр дійсно забезпечує ефективний захист у конкретних обставинах.

І звичайно ж, що при очікуваному зоровому контакті зі спалахами ультрафіолету, необхідно заздалегідь одягати захисні окуляри або використовувати інші пристрої, які затримують згубні для рогівки та кришталика промені.

Застосування ультрафіолету в медицині

Ультрафіолет вбиває грибок та інші мікроби, що знаходяться в повітрі та на поверхні стін, стель, підлоги та предметів, а після впливу спеціальних ламп відбувається очищення від плісняви. Цю бактерицидну властивість ультрафіолету люди використовують для забезпечення стерильності маніпуляційних та хірургічних приміщень. Але ультрафіолетове випромінювання в медицині використовується не тільки для боротьби з внутрішньолікарняними інфекціями.

Властивості ультрафіолетового випромінювання знайшло своє застосування при різних захворюваннях. При цьому виникають та постійно вдосконалюються нові методики. Наприклад, придумане близько 50 років тому ультрафіолетове опромінення крові спочатку застосовувалося для придушення росту бактерій у крові при сепсисі, важких пневмоніях, великих гнійних ранах та інших гнійно-септичних патологіях.

Сьогодні, ультрафіолетове опромінення крові або очищення крові, допомагає боротися з гострими отруєннями, передозуванням ліків, фурункульозом, деструктивним панкреатитом, облітеруючим атеросклерозом, ішемією, церебральним атеросклерозом, алкоголізмом, наркоманією, гострими психічними захворюваннями. .

Захворювання, при яких показано застосування ультрафіолетового випромінювання, і коли будь-яка процедура з УФ-променями шкідлива:

ПОКАЗАННЯ	ПРОТИПОКАЗАННЯ
сонячне голодування, рахіт	індивідуальна нестерпність
рани та виразки	онкологія
відмороження та опіки	кровотечі
невралгії та міозити	гемофілія
псоріаз, екзема, вітіліго, бешиха	ОНМК
захворювання органів дихання	фотодерматит
цукровий діабет	ниркова та печінкова недостатність
аднексити	малярія
остеомієліт, остеопороз	гіперфункція щитовидки
несистемні ревматичні поразки	інфаркти, інсульти

Для того, щоб жити без болю, людям із поразкою суглобів, неоціненну допомогу у загальній комплексній терапії принесе ультрафіолетова лампа.

Вплив ультрафіолету при ревматоїдних артритах та артрозах, поєднання методики ультрафіолетової терапії з правильним підбором біодози та грамотною схемою прийому антибіотиків – це 100% гарантія досягнення системно-оздоровчого ефекту при мінімальному лікарському навантаженні.

На закінчення відзначимо, що позитивний вплив ультрафіолетового випромінювання на організм і лише одна єдина процедура ультрафіолетового опромінення (очищення) крові + 2 сеанси в солярії, допоможуть здоровій людині виглядати і відчувати себе на 10 років молодше.