Бактерицидные свойства ультрафиолетового излучения. Как влияет ультрафиолетовое излучение на организм человека. Бактерицидное действие ультрафиолета

Солнце, как и другие звезды, излучает не только видимый свет - оно производит целый спектр электромагнитных волн, отличающихся частотой, длиной и количеством переносимой энергии. Этот спектр делится на диапазоны от радиации до радиоволн, и самым важным среди них является ультрафиолет, без которого невозможна жизнь. В зависимости от различных факторов УФ-излучение может приносить как пользу, так и вред.

Ультрафиолет - это участок электромагнитного спектра, находящийся между видимым и рентгеновским излучением и имеющий длину волны от 10 до 400 нм. Такое название он получил как раз из-за своего расположения - сразу за диапазоном, который воспринимается человеческим глазом как фиолетовый цвет.

Ультрафиолетовый диапазон измеряется в нанометрах и делится на подгруппы в соответствии с международным стандартом ISO:

ближний (длинноволновой) - 300−400 нм;
средний (средневолновой) - 200−300 нм;
дальний (коротковолновый) - 122−200 нм;
экстремальный - длина волны равна 10−121 нм.

В зависимости от того, к какой группе относится ультрафиолетовое излучение, свойства его могут изменяться. Так, подавляющая часть диапазона является невидимой для человека, но ближний ультрафиолет можно увидеть, если он имеет длину волны 400 нм. Такой фиолетовый свет испускают, например, диоды.

Поскольку разные диапазоны света отличаются количеством переносимой энергии и частотой, подгруппы значительно отличаются проникающей способностью. Например, при воздействии на человека ближние УФ-лучи блокируются кожей, а средневолновое излучение может проникнуть в клетки и вызвать мутации ДНК. Это свойство используется в биотехнологии для получения генномодифицированных организмов.

Как правило, на Земле можно встретиться только с ближним и средним ультрафиолетом: такое излучение поступает от Солнца, не блокируясь атмосферой, а также генерируется искусственным путем. Именно лучи 200−400 нм играют большую роль в развитии жизни, ведь с их помощью растения вырабатывают кислород из углекислого газа. Опасное же для живых организмов жесткое коротковолновое излучение не попадает к поверхности планеты благодаря озоновому слою, который частично отражает и поглощает фотоны.

Источники ультрафиолета

Природными генераторами электромагнитного излучения являются звезды: в процессе термоядерного синтеза, происходящего в центре звезды, создается полный спектр лучей. Соответственно, основная часть ультрафиолета на Земле поступает от Солнца. Интенсивность излучения, достигающего поверхности планеты, зависит от многих факторов:

толщина озонового слоя;
высота Солнца над горизонтом;
высота над уровнем моря;
состав атмосферы;
погодные условия;
коэффициент отражения излучения от поверхности Земли.

С солнечным ультрафиолетом связано множество мифов. Так, считается, что в пасмурную погоду нельзя загореть, однако, хоть облачность и влияет на интенсивность УФ-излучения, большая его часть способна проникать сквозь облака. В горах и зимой на уровне моря может показаться, что риск вреда от ультрафиолета минимален, но на самом деле он даже возрастает: на большой высоте интенсивность излучения увеличивается из-за разреженности воздуха, а снежный покров становится косвенным источником ультрафиолета, так как до 80% лучей отражаются от него.

Особенно осторожным нужно быть в солнечный, но холодный день: даже если тепло от Солнца не чувствуется, ультрафиолет есть всегда. Тепло и УФ-лучи находятся на противоположных концах видимого спектра и имеют разную длину волны. Когда инфракрасное излучение зимой проходит по касательной к Земле и отражается, ультрафиолет всегда достигает поверхности.

Естественное УФ-излучение имеет существенный недостаток - его невозможно контролировать. Поэтому для использования в медицине, санитарии, химии, косметологии и других сферах разрабатываются искусственные источники ультрафиолетового излучения. Необходимый диапазон электромагнитного спектра генерируется в них путем нагрева газов электрическим разрядом. Как правило, лучи испускаются парами ртути. Таким принципом действия характеризуются разные виды ламп:

люминесцентные - дополнительно производят видимый свет вследствие эффекта фотолюминесценции;
ртутно-кварцевые - излучают волны с длиной от 185 нм (жесткий ультрафиолет) до 578 нм (оранжевый цвет);
бактерицидные - имеют колбу из специального стекла, блокирующего лучи короче 200 нм, что не дает образовываться токсичному озону;
эксилампы - не имеют ртути, ультрафиолет излучается в общем диапазоне;
- благодаря эффекту электролюминесценции могут работать в любом узком диапазоне от до ультрафиолетового.

В научных исследованиях, экспериментах, биотехнологии используются специальные ультрафиолетовые . Источником излучения в них могут служить инертные газы, кристаллы или свободные электроны.

Таким образом, разные искусственные источники ультрафиолета генерируют излучение разных подтипов, что определяет их сферу применения. Лампы, работающие в диапазоне >300 нм, используются в медицине, <200 - для обеззараживания и т. д.

Сферы применения

Ультрафиолет способен ускорять некоторые химические процессы, например, синтез витамина D в коже человека, деградацию молекул ДНК и полимерных соединений. Кроме того, он вызывает эффект фотолюминесценции в некоторых веществах. Благодаря таким свойствам искусственные источники этого излучения широко применяются в самых разных сферах.

Медицина

В первую очередь в медицине нашло применение бактерицидное свойство ультрафиолетовой радиации. С помощью УФ-лучей подавляется рост патогенных микроорганизмов при ранениях, обморожениях, ожогах. Облучение крови применяется при отравлениях алкоголем, наркотическими веществами и медикаментами, воспалении поджелудочной железы, сепсисе, тяжелых инфекционных заболеваниях.

Облучение УФ-лампой улучшает состояние пациента при заболеваниях разных систем организма:

эндокринная - дефицит витамина D, или рахит, сахарный диабет;
нервная - невралгии разной этиологии;
опорно-двигательная - миозит, остеомиелит, остеопороз, артрит и другие заболевания суставов;
мочеполовая - аднексит;
респираторная;
болезни кожи - псориаз, витилиго, экзема.

Следует учитывать, что ультрафиолет не является основным средством лечения перечисленных заболеваний: облучение им используется как физиотерапевтическая процедура, положительно сказывающаяся на самочувствии больного. Она имеет ряд противопоказаний, поэтому применять ультрафиолетовую лампу без консультации с врачом нельзя.

Используется УФ-излучение и в психиатрии для лечения «зимней депрессии», при которой из-за уменьшения уровня естественного солнечного света снижается синтез мелатонина и серотонина в организме, что сказывается на работе ЦНС. Для этого применяются специальные люминесцентные лампы, излучающие полный спектр света от ультрафиолетового до инфракрасного диапазона.

Санитария

Наиболее полезным является применение ультрафиолетового излучения с целью дезинфекции. Для обеззараживания воды, воздуха и твердых поверхностей используются ртутно-кварцевые лампы низкого давления, генерирующие лучи с длиной волны 205−315 нм. Такая радиация лучше всего поглощается молекулами ДНК, что приводит к нарушению структуры генов микроорганизмов, из-за чего они перестают размножаться и быстро вымирают.

Ультрафиолетовое обеззараживание отличается отсутствием продолжительного действия: сразу после завершения обработки эффект спадает, и микроорганизмы вновь начинают размножаться. С одной стороны, это делает дезинфекцию менее эффективной, с другой - лишает ее способности негативно воздействовать на человека. УФ-облучение не может использоваться для полной обработки питьевой воды или жидкостей для хозяйственных нужд, но может служить дополнением к хлорированию.

Облучение средневолновым ультрафиолетом часто комбинируется с обработкой жестким излучением с длиной волны 185 нм. В этом случае кислород превращается в , ядовитый для патогенных организмов. Такой метод дезинфекции называется озонированием, и он имеет в несколько раз большую эффективность, чем обычное освещение УФ-лампой.

Химический анализ

Благодаря тому, что свет с разной длиной волны поглощается материей в разной степени, УФ-лучи могут использоваться для спектрометрии - метод определения состава вещества. Образец облучается генератором ультрафиолета с изменяющейся длиной волны, поглощает и отражает часть лучей, на основании чего строится график-спектр, уникальный для каждого вещества.

Эффект фотолюминесценции используется при анализе минералов, в состав которых входят вещества, способные светиться при облучении ультрафиолетом. Этот же эффект применяется для защиты документов: они помечаются специальной краской, которая испускает видимый свет под лампой черного света. Также при помощи люминесцентной краски можно определить наличие УФ-излучения.

Помимо прочего, УФ-излучатели используются в косметологии, например, для создания загара, сушки и в других процедурах, в полиграфии и реставрации, энтомологии, генной инженерии и т. д.

Негативное воздействие УФ-лучей на человека

Хотя УФ-лучи широко применяются для лечения заболеваний и обладают оздоровительным эффектом, возможно и вредное влияние ультрафиолетового излучения на организм человека. Все зависит от того, сколько энергии будет перенесено в живые клетки солнечной радиацией.

Наибольшей энергией обладают коротковолновые лучи (тип UVC); кроме того, они обладают наибольшей проникающей способностью и могут разрушить ДНК даже в глубоких тканях организма. Однако такое излучение полностью поглощается атмосферой. Среди лучей, достигающих поверхности, 90% приходится на длинноволновое (UVA) и 10% - на средневолновое (UVB) излучение.

Длительное воздействие лучей UVA или кратковременное облучение ультрафиолетом UVB приводит к получению достаточно большой дозы радиации, влекущей за собой печальные последствия:

ожоги кожи разной степени тяжести;
мутации клеток кожи, приводящие к ускорению старения и меланоме;
катаракту;
ожог роговой оболочки глаза.

Отсроченные повреждения - рак кожи и катаракта - могут развиваться в течение долгого времени; при этом излучение типа UVA может действовать в любое время года и в любую погоду. Поэтому защищаться от солнца следует всегда, в особенности людям с повышенной фоточувствительностью.

Защита от ультрафиолета

У человека есть естественная защита от ультрафиолетового излучения - меланин, содержащийся в клетках кожи, волосах, радужной оболочке глаза. Этот белок поглощает большую часть ультрафиолета, не давая ему воздействовать на другие структуры организма. Эффективность защиты зависит от цвета кожи, именно поэтому лучи UVA способствуют возникновению загара.

Однако при чрезмерном воздействии меланин перестает справляться с УФ-лучами. Чтобы солнечный свет не нанес вред, следует:

стараться оставаться в тени;
носить закрытую одежду;
защищать глаза специальными очками или контактными линзами, блокирующими УФ-излучение, но прозрачными для видимого света;
пользоваться защитными кремами, в состав которых входят минеральные или органические вещества, отражающие УФ-лучи.

Конечно, необязательно всегда использовать полный набор защитных средств. Следует ориентироваться на ультрафиолетовый индекс, описывающий наличие избыточного УФ-излучения у поверхности земли. Он может принимать значения от 1 до 11, а активная защита требуется при 8 баллах и более. Информацию об этом индексе можно узнать из прогноза погоды.

Таким образом, ультрафиолет - это тип электромагнитного излучения, который может приносить как пользу, так и вред. Важно помнить, что солнечные ванны оздоровляют и омолаживают организм только при умеренном применении; избыточное воздействие света может привести к серьезным проблемам со здоровьем.

Понятие об ультрафиолетовых лучах впервые встречается у индийского философа 13-го века в его труде. Атмосфера описанной им местности Bhootakasha содержала фиолетовые лучи, которые невозможно увидеть невооружённым глазом.

Вскоре после того, как было обнаружено инфракрасное излучение, немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер начал поиски излучения и в противоположном конце спектра, с длиной волны короче, чем у фиолетового цвета.В 1801 году он обнаружил, что хлорид серебра, разлагающийся под действием света, быстрее разлагается под действием невидимого излучения за пределами фиолетовой области спектра. Хлорид серебра белого цвета в течение нескольких минут темнеет на свету. Разные участки спектра по-разному влияют на скорость потемнения. Быстрее всего это происходит перед фиолетовой областью спектра. Тогда многие ученые, включая Риттера, пришли к соглашению, что свет состоит из трех отдельных компонентов: окислительного или теплового (инфракрасного) компонента, осветительного компонента (видимого света), и восстановительного (ультрафиолетового) компонента. В то время ультрафиолетовое излучение называли также актиническим излучением. Идеи о единстве трёх различных частей спектра были впервые озвучены лишь в 1842 году в трудах Александра Беккереля , Македонио Меллони и др.

Подтипы

Деградация полимеров и красителей

Сфера применения

Чёрный свет

Химический анализ

УФ - спектрометрия

УФ-спектрофотометрия основана на облучении вещества монохроматическим УФ-излучением, длина волны которого изменяется со временем. Вещество в разной степени поглощает УФ-излучение с разными длинами волн. График, по оси ординат которого отложено количество пропущенного или отраженного излучения, а по оси абсцисс - длина волны, образует спектр . Спектры уникальны для каждого вещества, на этом основывается идентификация отдельных веществ в смеси, а также их количественное измерение.

Анализ минералов

Многие минералы содержат вещества, которые при освещении ультрафиолетовым излучением начинают испускать видимый свет. Каждая примесь светится по-своему, что позволяет по характеру свечения определять состав данного минерала. А. А. Малахов в своей книге «Занимательно о геологии» (М., «Молодая гвардия», 1969. 240 с) рассказывает об этом так: «Необычное свечение минералов вызывают и катодный, и ультрафиолетовый, и рентгеновский лучи. В мире мёртвого камня загораются и светят наиболее ярко те минералы, которые, попав в зону ультрафиолетового света, рассказывают о мельчайших примесях урана или марганца, включённых в состав породы. Странным „неземным“ цветом вспыхивают и многие другие минералы, не содержащие никаких примесей. Целый день я провёл в лаборатории, где наблюдал люминесцентное свечение минералов. Обычный бесцветный кальцит расцвечивался чудесным образом под влиянием различных источников света. Катодные лучи делали кристалл рубиново-красным, в ультрафиолете он загорался малиново-красными тонами. Два минерала - флюорит и циркон - не различались в рентгеновских лучах. Оба были зелёными. Но стоило подключить катодный свет, как флюорит становился фиолетовым, а циркон - лимонно-жёлтым.» (с. 11).

Качественный хроматографический анализ

Хроматограммы, полученные методом ТСХ , нередко просматривают в ультрафиолетовом свете, что позволяет идентифицировать ряд органических веществ по цвету свечения и индексу удерживания.

Ловля насекомых

Ультрафиолетовое излучение нередко применяется при ловле насекомых на свет (нередко в сочетании с лампами, излучающими в видимой части спектра). Это связано с тем, что у большинства насекомых видимый диапазон смещён, по сравнению с человеческим зрением, в коротковолновую часть спектра: насекомые не видят того, что человек воспринимает как красный, но видят мягкий ультрафиолетовый свет.

Искусственный загар и «Горное солнце»

При определённых дозировках искусственный загар позволяет улучшить состояние и внешний вид кожи человека, способствует образованию витамина D . В настоящее время популярны фотарии, которые в быту часто называют соляриями .

Ультрафиолет в реставрации

Один из главных инструментов экспертов - ультрафиолетовое, рентгеновское и инфракрасное излучение. Ультрафиолетовые лучи позволяют определить старение лаковой пленки - более свежий лак в ультрафиолете выглядит темнее. В свете большой лабораторной ультрафиолетовой лампы более темными пятнами проступают отреставрированные участки и кустарно переписанные подписи. Рентгеновские лучи задерживаются наиболее тяжелыми элементами. В человеческом теле это костная ткань, а на картине - белила. Основой белил в большинстве случаев является свинец, в XIX веке стали применять цинк, а в XX-м - титан. Все это тяжелые металлы. В конечном счете, на пленке мы получаем изображение белильного подмалевка. Подмалевок - это индивидуальный «почерк» художника, элемент его собственной уникальной техники. Для анализа подмалевка используются базы рентгенограмм картин великих мастеров. Также эти снимки применяются для распознания подлинности картины.

Примечания

ISO 21348 Process for Determining Solar Irradiances . Архивировано из первоисточника 23 июня 2012.
Бобух, Евгений О зрении животных . Архивировано из первоисточника 7 ноября 2012. Проверено 6 ноября 2012.
Советская энциклопедия
В. К. Попов // УФН . - 1985. - Т. 147. - С. 587-604.
А. К. Шуаибов, В. С. Шевера Ультрафиолетовый азотный лазер на 337,1 нм в режиме частых повторений // Украинский физический журнал . - 1977. - Т. 22. - № 1. - С. 157-158.
А. Г. Молчанов

ультрафиолетовое излучение

Открытие инфракрасного излучения побудило немецкого физика Иоганна Вильгельма Риттера начать изучение противоположного конца спектра, прилегающего к его фиолетовой области. Очень скоро обнаружилось, что там располагается излучение с весьма сильной химической активностью. Новое излучение получило название ультрафиолетовых лучей.

Что же такое ультрафиолетовое излучение? И каково его влияние на земные процессы и действие на живые организмы?

Отличие ультрафиолетового излучения от инфракрасного

Ультрафиолетовое излучение, как и инфракрасное, представляет собой электромагнитные волны. Именно эти излучения ограничивают спектр видимого света с двух сторон. Оба вида лучей не воспринимаются органами зрения. Имеющиеся отличия в их свойствах вызвано разницей в длине волны.

Диапазон ультрафиолетового излучения, располагающегося между видимым и рентгеновским излучением, - достаточно широк: от 10 до 380 микрометра (мкм).

Основное свойство инфракрасного излучения - это его тепловое действие, тогда как важнейшей особенностью ультрафиолета является его химическая активность. Именно благодаря этой особенности ультрафиолетовое излучение оказывает огромное влияние на организм человека.

Влияние ультрафиолетового излучения на человека

Биологический эффект, оказываемый различными длинами ультрафиолетовых волн, имеет существенные различия. Поэтому биологи разделили весь УФ диапазон на 3 участка:

УФ-A лучи, это ближний ультрафиолет;
УФ-B - средний;
УФ-C - дальний.

Окутывающая нашу планету атмосфера, является своеобразным щитом, защищающим Землю от мощного потока ультрафиолетового излучения, идущего от Солнца.

Причём УФ-C лучи поглощаются озоном, кислородом, водяным паром и углекислым газом почти на 90%. Поэтому поверхности Земли в основном достигает радиация, содержащая УФ-A и небольшую долю УФ-В.

Наиболее агрессивным является коротковолновое излучение. Биологическое действие коротковолнового УФ-излучения при попадании на живые ткани могло бы оказывать достаточно разрушительное влияние. Но к счастью, озоновый щит планеты уберегает нас от его воздействия. Однако, не следует забывать, что источниками лучей именно этого диапазона являются ультрафиолетовые лампы и сварочные аппараты.

Биологическое действие длинноволнового УФ-излучения заключается преимущественно в эритемном (вызывающим покраснение кожи) и загарном действии. Эти лучи достаточно мягко воздействуют на кожу и ткани. Хотя существует индивидуальная зависимость кожи от воздействия УФ.

Также при воздействии интенсивного ультрафиолета могут пострадать глаза.

О влиянии ультрафиолетового излучения на человека знают все. Но в основном - это поверхностные сведения. Попробуем детальнее осветить эту тему.

Как влияет ультрафиолет на кожу (ультрафиолетовый мутагенез)

Хроническое солнечное голодание ведёт ко многим негативным последствиям. Точно так же, как и другая крайность - желание приобрести «красивый, шоколадный цвет тела» за счёт длительного пребывания под палящими солнечными лучами. Как и почему влияет ультрафиолет на кожу? Чем грозит неконтролируемое пребывание на солнце?

Естественно, что покраснение кожи, далеко не всегда приводит к шоколадному загару. Потемнение кожи происходит как результат выработки организмом красящего пигмента - меланина, как свидетельство борьбы нашего организма с травмирующим действием УФ части солнечного излучения. При этом, если покраснение - это временное состояние кожи, то потеря её эластичности, разрастание клеток эпителия в виде веснушек и пигментных пятен - это стойкий косметический дефект. Ультрафиолет, глубоко проникая в кожные покровы, может стать причиной ультрафиолетового мутагенеза, то есть повреждения клеток кожи на генном уровне. Самым грозным его осложнением является меланома - опухоль кожи. Метастазирование меланомы может привести к летальному исходу.

Защита кожи от УФ-излучения

Существует ли защита кожи от УФ-излучения? Чтобы защитить кожу от солнца, особенно на пляже, достаточно придерживаться нескольких правил.

Для защиты кожи от ультрафиолетового излучения необходимо использовать и специально подобранную одежду.

Как влияет ультрафиолет на глаза (электроофтальмия)

Ещё одним проявлением негативного воздействия ультрафиолетового излучения на организм человека является электроофтальмия, то есть повреждение структур глаза под воздействием интенсивного ультрафиолета.

Поражающим фактором при этом процессе является средневолновой диапазон ультрафиолетовых волн.

Часто это происходит при следующих условиях:

во время наблюдения за солнечными процессами без специальных приспособлений;
при яркой, солнечной погоде на море;
во время пребывания в горном, заснеженном районе;
при кварцевании помещений.

При электроофтальмии имеет место ожёг роговицы. Симптомами такого поражения являются:

усиленное слезотечение;
резь;
светобоязнь;
покраснение;
отёк эпителия роговицы и век.

К счастью, обычно глубокие слои роговицы не поражаются, и после заживления эпителия зрение восстанавливается.

Первая помощь при электроофтальмии

Описанные выше симптомы могут доставить человеку не только дискомфорт, но и настоящие страдания. Как оказать первую помощь при электроофтальмии?

Помогут следующие действия:

промывание глаз чистой водой;
закапывание увлажняющих капель;
солнцезащитные очки.

Компрессы из влажных пакетиков чёрного чая и сырого, тёртого картофеля отлично снимают резь в глазах.

Если помощь не возымела действия, обратитесь к врачу. Он назначит терапию, направленную на восстановление роговицы.

Всех этих неприятностей можно было бы избежать, используя солнцезащитные очки со специальной маркировкой - UV 400, которые полностью защитят глаза от всех видов ультрафиолетовых волн.

Применение ультрафиолетового излучения в медицине

В медицине существует термин «ультрафиолетовое голодание». Это состояние организма возникает при отсутствии или недостаточном воздействии солнечного света на организм человека.

Чтобы избежать возникающих при этом патологий, используют искусственные источники УФ-излучения. Их дозированное использование помогает справиться с зимним дефицитом витамина D в организме и повысить иммунитет.

Наряду с этим ультрафиолетовая терапия широко применяется для лечения суставов, дерматологических и аллергических заболеваний.

Ультрафиолетовое облучение также помогает:

поднять гемоглобин и понизить уровень сахара;
улучшить работу щитовидной железы;
восстановить работу дыхательной и эндокринной систем;
обеззараживающее действие УФ-лучей широко применяется для дезинфекции помещений и хирургических инструментов;
весьма полезны его бактерицидные свойства для лечения больных с тяжёлыми, гнойными ранами.

Как и при любом серьёзном воздействии на человеческий организм необходимо учитывать не только пользу, но и возможный вред от ультрафиолетового излучения.

Противопоказаниями для ультрафиолетовой терапии являются острые воспалительные и онкологические заболевания, кровотечения, II и III стадия гипертонической болезни, активная форма туберкулёза.

Каждое научное открытие несёт для человечества как потенциальные опасности, так и огромные перспективы его использования. Познание последствий воздействия ультрафиолета на человеческий организм, позволило не только минимизировать его негативное влияние, но и в полной мере применить ультрафиолетовое излучение в медицине и других сферах жизни.

Ультрафиолетовое излучение – форма оптического излучения, не видимая человеческому глазу, характеризующаяся более короткой длиной и большей энергией фотонов по сравнению со светом. Ультрафиолетовые лучи охватывают на спектре интервал между видимым и рентгеновским излучениями, в интервале длин волн 400-10нм. При этом область излучения в диапазоне 200-10нм называют далекой или вакуумной, а область в интервале 400-200 нм — ближней.

Источники УФ-излучения

1 Естественные источники (звезды, Солнце и пр.)

Только длинноволновая часть ультрафиолетового излучения космических объектов (290-400нм) способна достигнуть поверхности Земли. В тоже время коротковолновое излучение полностью поглощается кислородом и другими веществами, находящимися в атмосфере, на высоте 30-200км от земной поверхности. УФ-излучение звёзд в диапазоне длин волн 90-20нм почти полностью поглощается.

2. Искусственные источники

Излучение твёрдых тел, нагретых до температуры 3 тыс. кельвинов включает определенную долю УФ-излучения, интенсивность которого заметно увеличивается с возрастанием температуры.

Мощным источником УФ-излучения является газоразрядная плазма.

В различных отраслях производства (пищевой, химической и др. отраслях) и медицине используют газоразрядные, ксеноновые, ртутнокварцевые и др. лампы, баллоны которых изготовляют из прозрачных материалов — обычно кварца. Значительное УФ-излучение испускают электроны в ускорителе и специальные лазеры в никелеподобном ионе.

Основные свойства ультрафиолетового излучения

Практическое применение ультрафиолет обусловлено его основными свойствами:

— значительной химической активностью (способствует ускорению протекания химических, биологических процессов);

— бактерицидным эффектом;

— возможностью вызывать люминесценцию веществ — свечение с разной окраской испускаемого света.

Исследование на современном оборудовании спектров испускания/ поглощения/ отражения в УФ-диапазоне предоставляет возможность устанавливать электронную структуру атомов, молекул, ионов.

УФ-спектры Солнца, звёзд и различных туманностей позволяют получать достоверную информацию о процессах, возникающих в этих объектах.

Также ультрафиолет способен нарушать и изменять химические связи в молекулах, в результате могут происходить различные реакции (восстановление, окисление, полимеризация и пр.), что служит базой для такой науки, как фотохимия.

УФ-излучение способно уничтожать бактерии и микроорганизмы. Так, ультрафиолетовые лампы широко используются для дезинфекции в местах массового нахождения людей (медицинские учреждения, детские сады, метро, вокзалы и пр.).

Определенные дозы УФ-излучения способствуют формированию на поверхности кожи человека витамина D, серотонина и др. веществ, оказывающих влияние на тонус и активность организма. Чрезмерное воздействие ультрафиолета приводит к ожогам, ускоряет процесс старения кожи.

Ультрафиолетовое излучение активно используется и в культурно-развлекательной сфере – для создания серии уникальных световых эффектов на дискотеках, сценах баров, театров и пр.

Светолечение активно применяется в медицинской практике для лечения различных заболеваний. Оно включает использование видимого света, лазера, инфракрасного спектра, а также ультрафиолетовых лучей (УФО). Наиболее часто назначается УФО-физиотерапия.

Она применяется для терапии ЛОР-патологий, заболеваний опорно-двигательной системы, при иммунодефицитах, бронхиальной астме и других болезнях. Ультрафиолетовое облучение используют также для бактериостатического эффекта при инфекционных заболеваниях, для обработки воздуха в помещениях.

Общее понятие ультрафиолетового облучения, разновидности приборов, механизм воздействия, показания

Ультрафиолетовое облучение (УФО) – это физиотерапевтическая процедура, которая основана на воздействии лучей ультрафиолетового спектра на ткани и органы. Действие на организм может отличаться при использовании разных длин волн.

УФО-лучи имеют разную длину волны:

Длинноволновые (ДУФ) (400–320 нм).
Средневолновое (СУФ) (320–280 нм).
Коротковолновые (КУФ) (280–180 нм).

Для физиотерапии используют специальные аппараты. Они генерируют ультрафиолетовые лучи разной длинны.

УФО-аппараты для физиотерапии:

Интегральные. Генерируют весь спектр УФО.
Селективные. Вырабатывают один вид ультрафиолетового излучения: коротковолновые, комбинация коротковолновых и средневолновых спектров.

Интегральные

Селективные

ОУШ-1 (для индивидуального применения, местного облучения, общего воздействия на организм);

ОН-7 (подходят для носоглотки)

ОУН 250, ОУН 500 - настольного типа для местного применения).

Источником облучения является ртутно-кварцевая трубчатая лампа. Мощность может быть различной: от 100 до 1000 Вт.

Коротковолновый спектр (КУФ). Источники бактерицидного действия: ОБН-1 (настенный), ОБП-300 (потолочный). Используются для обеззараживания помещений.

Короткие лучи для местного воздействия (облучение кожи, слизистых): БОП-4.

Средневолновый спектр генерируется люминесцентными эритемными источниками с пропускающим ультрафиолет стеклом: ЛЭ-15, ЛЭ-30.

Источники длинных волн (ДУФ) применяют для общего воздействия на организм.

В физиотерапии ультрафиолетовое облучение назначается для профилактики и лечения различных болезней. Механизм воздействия ультрафиолета следующий: активируются обменные процессы, улучшается передача импульсов по нервным волокнам. При попадании УФО-лучей на кожу у пациента развивается эритема. Она выглядит как покраснение кожного покрова. Невидимый период формирования эритемы составляет 3-12 часов. Появившееся эритематозное образование остается на коже еще несколько суток, оно имеет четкие границы.

Длинноволновый спектр не вызывает очень выраженной эритемы. Средневолновые лучи способны уменьшать количество свободных радикалов, стимулируют синтез молекул АТФ. Короткие лучи УФО очень быстро провоцируют эритематозное высыпание.

Небольшие дозировки средних и длинных УФ-волн не способны вызывать эритему. Они нужны для общего действия на организм.

Польза небольших дозировок УФО:

Усиливает образование эритроцитов и других клеток крови.
Повышает функцию надпочечников, симпатической системы.
Снижает образование жировых клеток.
Повышает работу именной системы.
Стимулирует иммунные реакции.
Нормализует уровень глюкозы в крови.
Уменьшает количество холестерина крови.
Регулирует выведение и всасывание фосфора и кальция.
Улучшает функцию сердца и легких.

Местное излучение помогает стимулировать иммунные реакции в области попадания лучей, увеличивает приток крови и отток лимфы.

Дозировки облучения, не провоцирующие появления покраснения, обладают следующими свойствами: повышают регенераторную функцию, усиливают питание тканей, стимулируют появление в коже меланина, повышают иммунитет, стимулируют образование витамина Д. Более высокие дозы, вызывающие эритему (чаще КУФ), способны убивать бактериальных агентов, снижают интенсивность болевого синдрома, уменьшают воспаление на слизистых и коже.

Показания к физиолечению

Общее воздействие

Местное воздействие

Стимуляция иммунитета при иммунодефицитах.

Профилактика и терапия рахита (дефицита витамина Д) у детей, при беременности, кормлении грудью.

Гнойные поражения кожного покрова, мягких тканей.

Повышение иммунитета при хронических процессах.

Увеличение образования клеток крови.

Заместительная терапия при дефиците УФО.

Болезни суставов.

Патологии дыхательной системы.

Бронхиальная астма.

Хирургические гнойные раны, пролежни, ожоги, обморожения, абсцессы, рожа, переломы.

Экстрапирамидный синдром, демиелинизирующие патологии, травмы головы, радикулопатии, различные виды болей.

Стоматиты, гингивиты, пародонтоз, инфильтративное образование после удаления зуба.

Риниты, тонзиллиты, гаймориты.

Трещины на сосках у женщин, острые гинекологические воспалительные заболевания.

Мокнущая пупочная ранка у новорожденных, диатез с проявлением экссудации, ревматоидные болезни, пневмонии, поражение кожи стафилококком.

Псориаз, экзематозные высыпания, гнойные поражения кожи у дерматологических больных.

Противопоказаниями к облучению являются:

Опухолевый процесс.
Гипертермия.
Инфекционные заболевания.
Гиперпродукция гормонов щитовидной железы.
Красная волчанка.
Печеночная и почечная дисфункция.

Методика проведения ультрафиолетового облучения

Перед лечением физиотерапевт должен определиться с видом лучей. Обязательным условием является расчет лучевой нагрузки на больного. Нагрузка измеряется в биодозах. Расчет количества биодоз производится по методике Горбачева-Дальфельда. Она основывается на быстроте формирования покраснения кожного покрова. Одна биодоза способна вызывать минимальное покраснение с расстояния 50 см. Такая дозировка является эритемной.

Эритемные дозы подразделяются на:

малые (одна-две биодозы);
средние (три-четыре биодозы);
высокие (пять-восемь биодоз).

Если доза облучения больше восьми биодоз, то ее называют гиперэритемной. Подразделяют облучение на общее и местное. Общее может быть предназначено для одного человека или группы пациентов. Такое излучение продуцируют интегральные аппараты или источники длинных волн.

Детей необходимо облучать при помощи общего УФО очень аккуратно. Для ребенка и школьника применяется неполная биодоза. Начинают с самой маленькой дозировки.

При общем воздействии УФО-лучами новорожденных и очень слабых малышей на начальном этапе воздействуют 1/10–1/8 биодозы. У школьников и дошкольников используют 1/4 биодозы. Нагрузку со временем усиливают до 1 1/2- 1 3/4 биодозы. Эта дозировка остается на весь этап терапии. Сеансы проводят через сутки. Для лечения достаточно 10 сеансов.

Во время процедуры больного нужно раздеть, уложить на кушетку. Прибор ставят на расстоянии 50 см от поверхности тела пациента. Лампу следует накрыть тканью или одеялом вместе с пациентом. Это обеспечивает получение максимальной дозировки облучения. Если не закрывать одеялом, то часть лучей, исходящих от источника, рассеивается. Эффективность терапии при этом будет низкая.

Местное воздействие УФО осуществляют приборами смешанного типа, а также излучающими короткие волны УФ-спектра. Во время местной физиотерапии можно воздействовать на рефлексогенные зоны, облучать фракциями, полями, рядом с местом повреждения.

Местное облучение часто вызывает покраснение кожи, которое оказывает лечебный эффект. Чтобы правильно стимулировать образование эритемы, после ее появления следующие сеансы начинают после ее побледнения. Промежутки между физиопроцедурами составляют 1-3 суток. Дозировку при последующих сеансах увеличивают на треть и более.

Для неповрежденной кожи достаточно 5-6 физиопроцедур. Если на кожном покрове имеются гнойные поражения, пролежни, то облучать нужно до 12 сеансов. Для слизистых оболочек курсовая терапия составляет 10-12 сеансов.

Для детей местное использование УФО разрешается с рождения. Оно ограничивается по площади. У новорожденного ребенка площадь воздействия составляет 50 см2 и больше, для школьников не более 300 см2. Дозировка для эритемотерапии составляет 0,5-1 биодозы.

При острых респираторных заболеваниях производят обработку УФ слизистой носоглотки. Для этого используют специальные тубусы. Сеанс длится 1 минуту (взрослые), полминуты (дети). Курсовая терапия составляет 7 суток.

Грудную клетку облучают по полям. Продолжительность процедуры составляет 3-5 минут. Поля обрабатывают отдельно в разные дни. Сеансы осуществляют каждый день. Кратность облучения поля за курс 2-3 раза, для его выделения применяют клеенку или перфорированную ткань.

При насморке в острый период ультрафиолетовое воздействие осуществляют на ноги со стороны подошвы. Источник устанавливают на расстоянии 10 см. Курсовое лечение до 4 суток. Также делают облучение при помощи тубуса в нос и глотку. Первый сеанс длится 30 секунд. В дальнейшем терапию продлевают до 3 минут. Курсовая терапия составляет 6 сеансов.

При отите ультрафиолетовое воздействие осуществляют на место слухового прохода. Сеанс длится 3 минуты. Терапия включает 6 физиопроцедур. У пациентов с фарингитами, ларингитами, трахеитами облучение производят по передней верхней части грудной клетки. Количество процедур на курс составляет до 6.

При трахеите, фарингите, ангине можно делать облучение задней стенки глотки (горла) при помощи тубусов. Во время сеанса пациент должен говорить звук «а». Длительность физиопроцедуры 1-5 минут. Лечение проводят каждые 2 суток. Курсовая терапия составляет 6 сеансов.

Гнойничковые поражения кожи лечат путем УФО после обработки раневой поверхности. Источник ультрафиолета устанавливают на расстоянии 10 см. Длительность сеанса составляет 2-3 минуты. Лечение продолжается 3 суток.

Фурункулы и абсцессы облучают после вскрытия образования. Обработку осуществляют на расстоянии 10 см до поверхности тела. Продолжительность одной физиопроцедуры равна 3 минутам. Курсовая терапия 10 сеансов.

УФ-лечение в домашних условиях

Ультрафиолетовое облучение допустимо проводить дома. Для этого можно приобрести аппарат УФО в любом магазине медтехники. Для осуществления УФО-физиотерапии в домашних условиях разработан аппарат «Солнышко» (ОУФб-04). Он предназначен для местного воздействия на слизистые и кожу.

Для общего облучения можно приобрести ртутно-кварцевую лампу «Солнышко». Она заменит часть недостающего ультрафиолетового света зимой, обеззаразит воздух. Существуют также домашние облучатели для обуви, воды.

Прибор «Солнышко» для местного использования оснащен тубусом для носа, горла, обработки других частей тела. Аппарат имеет небольшие размеры. Перед приобретением следует убедиться в исправности прибора, наличия сертификатов и гарантий качества. Для уточнения правил применения аппарата необходимо прочитать инструкцию, или обратиться к лечащему доктору.

Заключение

Ультрафиолетовое излучение часто используют в медицине для терапии разных заболеваний. Помимо лечения, аппараты УФО можно применять для обеззараживания помещений. Их используют в больницах и дома. При правильном применении ламп облучение не наносит вреда, а эффективность лечения достаточно высокая.