Ultrafiolett stråling og dens anvendelse i medisin. Praktiske anvendelser av ultrafiolett stråling

God åpning infrarød stråling den en gang kjente tyske fysikeren Johann Wilhelm Ritter hadde et ønske om å studere den motsatte siden av dette fenomenet.

Etter en tid klarte han å finne ut at den andre enden har betydelig kjemisk aktivitet.

Dette spekteret ble kjent som ultrafiolette stråler. La oss prøve å forstå videre hva det er og hvilken effekt det har på levende jordiske organismer.

Begge strålingene er i alle fall elektromagnetiske bølger. Både infrarødt og ultrafiolett, på begge sider, begrenser spekteret av lys som oppfattes av det menneskelige øyet.

Hovedforskjellen mellom disse to fenomenene er bølgelengden. Ultrafiolett har et ganske bredt spekter av bølgelengder - fra 10 til 380 mikron og ligger mellom synlig lys og røntgenstråling.

Forskjeller mellom infrarød stråling og ultrafiolett stråling

IR-stråling har hovedegenskapen til å sende ut varme, mens ultrafiolett stråling har kjemisk aktivitet, som har en merkbar effekt på menneskekroppen.

Hvordan påvirker ultrafiolett stråling mennesker?

På grunn av det faktum at UV er delt i henhold til forskjellen i bølgelengde, påvirker de menneskekroppen biologisk på forskjellige måter, så forskere skiller tre seksjoner av det ultrafiolette området: UV-A, UV-B, UV-C: nær, middels og langt ultrafiolett.

Atmosfæren som omslutter planeten vår fungerer som et beskyttende skjold som beskytter den mot solens ultrafiolette strøm. Fjernstråling beholdes og absorberes nesten fullstendig av oksygen, vanndamp, karbondioksid. Dermed når mindre stråling overflaten i form av nær- og mellomområdestråling.

Den farligste er stråling med kort bølgelengde. Hvis kortbølget stråling faller på levende vev, provoserer det en umiddelbar destruktiv effekt. Men takket være det faktum at planeten vår har et ozonskjold, er vi trygge mot effekten av slike stråler.

VIKTIG! Til tross for naturlig beskyttelse bruker vi noen oppfinnelser i hverdagen som er kilder til denne spesielle spekteret av stråler. Dette sveisere og ultrafiolette lamper, som dessverre ikke kan forlates.

Biologisk påvirker ultrafiolett stråling menneskelig hud som lett rødhet og soling, som er en ganske mild reaksjon. Men det er verdt å vurdere individuell funksjon hud som spesifikt kan reagere på UV-stråling.

Eksponering for UV-stråler har også negative effekter på øynene. Mange mennesker er klar over at ultrafiolett stråling på en eller annen måte påvirker menneskekroppen, men ikke alle vet detaljene, så vi vil prøve å forstå dette emnet mer detaljert.

UV-mutagenese eller hvordan UV påvirker menneskelig hud

Nekter å slå helt solstråler Du kan ikke bruke det på huden, det vil føre til ekstremt ubehagelige konsekvenser.

Men det er også kontraindisert å gå til ytterligheter og prøve å skaffe seg en attraktiv kroppsskygge, utmattende under solens nådeløse stråler. Hva kan skje hvis du blir ukontrollert utsatt for den stekende solen?

Hvis rødhet i huden oppdages, er ikke dette et tegn på at det etter en tid vil gå over og en fin sjokoladebrun vil forbli. Huden er mørkere på grunn av det faktum at kroppen produserer et fargepigment, melanin, som bekjemper de negative effektene av UV på kroppen vår.

Dessuten varer ikke rødhet på huden lenge, men den kan miste sin elastisitet for alltid. Epitelceller kan også begynne å vokse, visuelt reflektert i form av fregner og aldersmerker, som også vil forbli i lang tid, eller til og med for alltid.

Trenger dypt inn i vev, ultrafiolett stråling kan føre til ultrafiolett mutagenese, som er celleskade på gennivå. Det farligste kan være melanom, som kan forårsake død hvis det metastaserer.

Hvordan beskytte deg mot ultrafiolett stråling?

Er det mulig å beskytte huden mot negativ påvirkning ultrafiolett? Ja, hvis du bare følger noen få regler mens du er på stranden:

Det er nødvendig å holde seg under den brennende solen i kort tid og til strengt bestemte timer, når den ervervede lyse brunfargen vil fungere som fotobeskyttelse for huden.
Sørg for å bruke solkrem. Før du kjøper denne typen produkter, sørg for å sjekke om det kan beskytte deg mot UVA og UVB.
Det er verdt å inkludere mat i kostholdet ditt som inneholder den maksimale mengden vitamin C og E, samt de som er rike på antioksidanter.

Hvis du ikke er på stranden, men er tvunget til å være i friluft, bør du velge spesielle klær, i stand til å beskytte huden mot UV.

Elektrooftalmi - den negative effekten av UV-stråling på øynene

Elektrooftalmi er et fenomen som oppstår på grunn av de negative effektene av ultrafiolett stråling på øyets struktur. Mid-range UV-bølger i dette tilfellet er svært ødeleggende for menneskelig syn.

Elektrooftalmi

Disse fenomenene oppstår oftest når:

En person ser på solen og dens plassering uten å beskytte øynene med spesielle enheter;
Strålende sol i en åpen plass (strand);
En person er i et snødekt område, på fjellet;
I rommet der personen befinner seg, er det kvartslamper.

Elektrooftalmi kan føre til hornhinneforbrenning, hvor hovedsymptomene inkluderer:

Rennende øyne;
Betydelig smerte;
Frykt for sterkt lys;
Rødhet av det hvite;
Hevelse av epitelet i hornhinnen og øyelokkene.

Om statistikk har de dype lagene av hornhinnen ikke tid til å bli skadet, derfor, når epitelet helbreder, blir synet fullstendig gjenopprettet.

Hvordan gi førstehjelp for elektrooftalmi?

Hvis en person opplever symptomene ovenfor, er det ikke bare estetisk ubehagelig, men kan også forårsake ufattelig lidelse.

Førstehjelp er ganske enkelt:

Skyll først øynene med rent vann;
Påfør deretter fuktighetsgivende dråper;
Ta på briller;

For å bli kvitt smertene i øynene, lag bare en kompress av våte svarte teposer, eller riv rå poteter. Hvis disse metodene ikke hjelper, bør du umiddelbart søke hjelp fra en spesialist.

For å unngå slike situasjoner er det nok å kjøpe sosiale solbriller. UV-400-merkingen indikerer at dette tilbehøret er i stand til å beskytte øynene mot all UV-stråling.

Hvordan brukes UV-stråling i medisinsk praksis?

I medisin er det konseptet "ultrafiolett faste", som kan oppstå ved langvarig unngåelse sollys. I dette tilfellet kan det oppstå ubehagelige patologier, som lett kan unngås ved å bruke kunstige ultrafiolette kilder.

Den lille eksponeringen deres kan kompensere for vinterens vitamin D-mangel.

I tillegg er slik terapi anvendelig i tilfelle leddproblemer, hudsykdommer og allergiske reaksjoner.

Ved hjelp av UV-stråling kan du:

Øk hemoglobin, men reduser sukkernivåer;
Normaliser funksjonen til skjoldbruskkjertelen;
Forbedre og eliminere problemer med luftveiene og endokrine systemer;
Ved hjelp av installasjoner med ultrafiolett stråling desinfiseres lokaler og kirurgiske instrumenter;
UV-stråler har bakteriedrepende egenskaper, noe som er spesielt nyttig for pasienter med purulente sår.

VIKTIG! Når du bruker slik stråling i praksis, er det verdt å gjøre deg kjent med ikke bare de positive, men også de negative aspektene ved deres innvirkning. Bruk av kunstig, så vel som naturlig, UV-stråling som behandling er strengt forbudt for onkologi, blødninger, stadium 1 og 2 hypertensjon og aktiv tuberkulose.

Spektrum av stråler, synlig for øyet menneske, har ikke en skarp, klart definert grense. Noen forskere kaller den øvre grensen for det synlige spekteret 400 nm, andre 380, og atter andre skifter det til 350...320 nm. Dette forklares av forskjellig lysfølsomhet for syn og indikerer tilstedeværelsen av stråler som er usynlige for øyet.
I 1801 påviste I. Ritter (Tyskland) og W. Walaston (England), ved hjelp av en fotografisk plate, tilstedeværelsen av ultrafiolette stråler. Utenfor den fiolette enden av spekteret blir det svart raskere enn under påvirkning av synlige stråler. Siden svertingen av platen skjer som et resultat av en fotokjemisk reaksjon, kom forskerne til den konklusjon at ultrafiolette stråler veldig aktiv.
Ultrafiolette stråler dekker et bredt spekter av stråling: 400...20 nm. Strålingsområdet på 180...127 nm kalles vakuum. Ved å bruke kunstige kilder (kvikksølv-kvarts, hydrogen og lysbuelamper), som produserer både linje- og kontinuerlig spektrum, oppnås ultrafiolette stråler med en bølgelengde på opptil 180 nm. I 1914 utforsket Lyman området opp til 50 nm.
Forskere har oppdaget det faktum at spekteret av ultrafiolette stråler fra solen som når jordens overflate er veldig smalt - 400...290 nm. Sender ikke solen ut lys med en bølgelengde kortere enn 290 nm?
Svaret på dette spørsmålet ble funnet av A. Cornu (Frankrike). Han fant ut at ozon absorberer ultrafiolette stråler kortere enn 295 nm, hvoretter han fremsatte en hypotese: Solen sender ut kortbølget ultrafiolett stråling, under dens påvirkning brytes oksygenmolekyler ned til individuelle atomer, og danner derfor ozonmolekyler i de øvre lagene av atmosfæren skal ozon dekke jorden med en beskyttende skjerm. Cornus hypotese ble bekreftet da folk reiste seg til den øvre atmosfæren. Således, under terrestriske forhold, er solspekteret begrenset av overføringen av ozonlaget.
Mengden ultrafiolette stråler som når jordoverflaten avhenger av solens høyde over horisonten. I perioden med normal belysning endres belysningen med 20 %, mens mengden ultrafiolette stråler som når jordoverflaten minker med 20 ganger.
Spesielle eksperimenter har fastslått at når den stiger oppover for hver 100 m, øker intensiteten av ultrafiolett stråling med 3...4%. Andelen spredt ultrafiolett stråling ved sommermiddag utgjør 45...70% av strålingen, og den som når jordoverflaten - 30...55%. I overskyet dager Når solskiven er dekket med skyer, når hovedsakelig spredt stråling jordens overflate. Derfor kan du brune godt ikke bare i direkte sollys, men også i skyggen og på overskyede dager.
Når solen er på sitt senit, ekvatorial regionen Stråler med en lengde på 290...289 nm når jordoverflaten. På middels breddegrader er kortbølgegrensen, i sommermånedene, omtrent 297 nm. I løpet av perioden med effektiv belysning er den øvre grensen for spekteret omtrent 300 nm. Utenfor polarsirkelen når stråler med en bølgelengde på 350...380 nm jordoverflaten.

Påvirkningen av ultrafiolett stråling på biosfæren

Over området for vakuumstråling absorberes ultrafiolette stråler lett av vann, luft, glass, kvarts og når ikke jordens biosfære. I området 400...180 nm er effekten på levende organismer av stråler med forskjellige bølgelengder ikke den samme. De mest energirike kortbølgestrålene spilte en betydelig rolle i dannelsen av de første komplekse organiske forbindelsene på jorden. Imidlertid bidrar disse strålene ikke bare til dannelsen, men også til oppløsningen av organiske stoffer. Derfor fremgang livsformer på jorden kom først etter at atmosfæren, takket være aktiviteten til grønne planter, ble beriket med oksygen, og under påvirkning av ultrafiolette stråler ble det dannet et beskyttende ozonlag.
Av interesse for oss er ultrafiolett stråling fra solen og kunstige kilder til ultrafiolett stråling i området 400...180 nm. Innenfor dette området er det tre områder:

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

Det er betydelige forskjeller i effekten av hvert av disse områdene på en levende organisme. Ultrafiolette stråler virker på materie, inkludert levende materie, i henhold til de samme lovene som synlig lys. En del av den absorberte energien omdannes til varme, men den termiske effekten av ultrafiolette stråler har ikke en merkbar effekt på kroppen. En annen måte å overføre energi på er luminescens.
Fotokjemiske reaksjoner under påvirkning av ultrafiolette stråler er mest intense. Energien til fotoner med ultrafiolett lys er veldig høy, så når de absorberes, ioniseres molekylet og brytes i stykker. Noen ganger slår et foton et elektron ut av atomet. Oftest skjer eksitasjon av atomer og molekyler. Når man absorberer ett kvantum av lys med en bølgelengde på 254 nm, øker energien til molekylet til et nivå som tilsvarer energien til termisk bevegelse ved en temperatur på 38000°C.
Hovedtyngden av solenergi når jorden i form av synlig lys og infrarød stråling, og bare en liten del i form av ultrafiolett stråling. UV-fluksen når sine maksimale verdier midt på sommeren kl Sørlige halvkule(Jorden er 5 % nærmere Solen) og 50 % av den daglige mengden UV mottas innen 4 middagstimer. Diffey fant at for breddegrader med temperaturer på 20-60°, vil en person som soler seg fra 10:30 til 11:30 og deretter fra 16:30 til solnedgang bare motta 19 % av den daglige UV-dosen. Ved middagstid er UV-intensiteten (300 nm) 10 ganger høyere enn tre timer tidligere eller senere: en ubrun person trenger 25 minutter for å få en lett brunfarge ved middagstid, men for å oppnå samme effekt etter kl. 15:00, må han ligge i solen ikke mindre enn 2 timer.
Det ultrafiolette spekteret er på sin side delt inn i ultrafiolett-A (UV-A) med en bølgelengde på 315-400 nm, ultrafiolett-B (UV-B) -280-315 nm og ultrafiolett-C (UV-C) - 100-280 nm som er forskjellige i penetreringsevne og biologiske effekter på kroppen.
UV-A henger ikke igjen ozonlag, passerer gjennom glass og stratum corneum i huden. UV-A-fluksen (middelverdi ved middagstid) er dobbelt så høy ved polarsirkelen som ved ekvator, så dens absolutte verdi er større på høye breddegrader. Det er ingen signifikante svingninger i UV-A-intensiteten på ulike tider av året. På grunn av absorpsjon, refleksjon og spredning når den passerer gjennom epidermis, trenger bare 20-30% av UV-A inn i dermis og omtrent 1% av dens totale energi når subkutan vev.
Mesteparten av UV-B absorberes av ozonlaget, som er "gjennomsiktig" for UV-A. Så andelen UV-B i all ultrafiolett strålingsenergi på en sommerettermiddag er bare rundt 3 %. Det trenger praktisk talt ikke gjennom glass, 70% reflekteres av stratum corneum, og svekkes med 20% når det passerer gjennom epidermis - mindre enn 10% trenger inn i dermis.
Imidlertid ble det i lang tid antatt at andelen UV-B i de skadelige effektene av ultrafiolett stråling er 80%, siden det er dette spekteret som er ansvarlig for forekomsten av solbrent erytem.
Det er også nødvendig å ta hensyn til at UV-B spres sterkere (kortere bølgelengde) enn UV-A når den passerer gjennom atmosfæren, noe som fører til en endring i forholdet mellom disse fraksjonene med økende geografisk breddegrad(i nordlige land) og tid på døgnet.
UV-C (200-280 nm) absorberes av ozonlaget. Hvis en kunstig ultrafiolett kilde brukes, holdes den tilbake av epidermis og trenger ikke inn i dermis.

Effekten av ultrafiolett stråling på cellen

I effekten av kortbølget stråling på en levende organisme er den største interessen effekten av ultrafiolette stråler på biopolymerer - proteiner og nukleinsyrer. Biopolymermolekyler inneholder ringgrupper av molekyler som inneholder karbon og nitrogen, som intensivt absorberer stråling med en bølgelengde på 260...280 nm. Absorbert energi kan migrere langs en kjede av atomer i et molekyl uten betydelig tap før den når svake bindinger mellom atomer og bryter bindingen. Under denne prosessen, kalt fotolyse, dannes det fragmenter av molekyler som har sterk effekt på kroppen. For eksempel dannes histamin av aminosyren histidin, et stoff som utvider blodkapillærene og øker deres permeabilitet. I tillegg til fotolyse skjer denaturering i biopolymerer under påvirkning av ultrafiolette stråler. Når de bestråles med lys av en viss bølgelengde, reduseres den elektriske ladningen til molekyler, de holder seg sammen og mister aktiviteten - enzymatisk, hormonell, antigen, etc.
Prosessene med fotolyse og denaturering av proteiner skjer parallelt og uavhengig av hverandre. De er forårsaket av forskjellige strålingsområder: stråler på 280...302 nm forårsaker hovedsakelig fotolyse, og 250...265 nm - hovedsakelig denaturering. Kombinasjonen av disse prosessene bestemmer virkningsmønsteret til ultrafiolette stråler på cellen.
Den mest følsomme cellefunksjonen for ultrafiolette stråler er deling. Bestråling ved en dose på 10(-19) J/m2 fører til at delingen av ca. 90 % av bakteriecellene stopper. Men veksten og vitale aktiviteten til cellene stopper ikke. Over tid blir divisjonen deres gjenopprettet. For å forårsake død av 90 % av cellene, undertrykkelse av syntesen av nukleinsyrer og proteiner og dannelse av mutasjoner, er det nødvendig å øke stråledosen til 10 (-18) J/m2. Ultrafiolette stråler forårsaker endringer i nukleinsyrer som påvirker vekst, deling og arv av celler, dvs. om livets viktigste manifestasjoner.
Betydningen av virkningsmekanismen på nukleinsyre forklares av det faktum at hvert DNA (deoksyribonukleinsyre) molekyl er unikt. DNA er cellens arvelige minne. Strukturen krypterer informasjon om strukturen og egenskapene til alle cellulære proteiner. Hvis noe protein er tilstede i en levende celle i form av titalls eller hundrevis av identiske molekyler, lagrer DNA informasjon om strukturen til cellen som helhet, om naturen og retningen til metabolske prosesser i den. Derfor kan forstyrrelser i DNA-strukturen være uopprettelige eller føre til alvorlige forstyrrelser av livet.

Effekten av ultrafiolett stråling på huden

Eksponering for ultrafiolett stråling på huden påvirker kroppens metabolisme betydelig. Det er velkjent at det er UV-stråler som setter i gang prosessen med dannelse av ergocalciferol (vitamin D), som er nødvendig for absorpsjon av kalsium i tarmen og for å sikre normal utvikling av beinskjelettet. I tillegg påvirker ultrafiolett lys aktivt syntesen av melatonin og serotonin - hormoner som er ansvarlige for den cirkadiske (daglige) biologiske rytmen. Forskning fra tyske forskere viste at når blodserum ble bestrålt med UV-stråler, vil innholdet av serotonin, "livshormonet" som er involvert i reguleringen av følelsesmessig tilstand. Dens mangel kan føre til depresjon, humørsvingninger og sesongmessige funksjonsforstyrrelser. Samtidig gikk mengden melatonin, som virker hemmende på det endokrine og sentralnervesystemet, ned med 28 %. Det er denne doble effekten som forklarer den oppkvikkende effekten av vårsolen, som løfter humøret og vitaliteten.
Effekten av stråling på epidermis - det ytre overflatelaget av huden til virveldyr og mennesker, bestående av menneskelig lagdelt plateepitel - er en inflammatorisk reaksjon som kalles erytem. Den første vitenskapelige beskrivelsen av erytem ble gitt i 1889 av A.N. Maklanov (Russland), som også studerte effekten av ultrafiolette stråler på øyet (fotooftalmi) og fant ut at de er basert på vanlige årsaker.
Det er kalori og ultrafiolett erytem. Kalorisk erytem er forårsaket av effekten av synlige og infrarøde stråler på huden og strømmen av blod til den. Det forsvinner nesten umiddelbart etter at bestrålingen opphører.
Etter opphør av eksponering for UV-bestråling, etter 2..8 timer, vises rødhet i huden (ultrafiolett erytem) samtidig med en brennende følelse. Erytem oppstår etter en latent periode, innenfor det bestrålte området av huden, og erstattes av soling og peeling. Varigheten av erytem varierer fra 10...12 timer til 3...4 dager. Den røde huden er varm å ta på, lett smertefull og virker hoven og lett hoven.
I hovedsak er erytem en betennelsesreaksjon, en forbrenning av huden. Dette er en spesiell, aseptisk (Aseptisk - forråtnende) betennelse. Hvis stråledosen er for høy eller huden er spesielt følsom for det, samler ødematøsvæsken seg opp, flasser stedvis av det ytre laget av huden og danner blemmer. I alvorlige tilfeller vises områder med nekrose (død) av epidermis. Noen dager etter at erytemet forsvinner, blir huden mørkere og begynner å flasse. Etter hvert som peeling oppstår, eksfolieres noen av cellene som inneholder melanin (Melanin er hovedpigmentet i menneskekroppen; det gir farge til huden, håret og iris i øyet. Det finnes også i pigmentlaget på netthinnen og er involvert i oppfatningen av lys), blekner brunfargen. Tykkelsen på menneskelig hud varierer avhengig av kjønn, alder (hos barn og eldre - tynnere) og plassering - i gjennomsnitt 1,2 mm. Dens formål er å beskytte kroppen mot skader, temperatursvingninger og trykk.
Hovedlaget av epidermis ligger ved siden av selve huden (dermis), som inneholder blodårer og nerver. I hovedlaget er det en kontinuerlig prosess med celledeling; eldre blir tvunget ut av unge celler og dør. Lag av døde og døende celler danner det ytre stratum corneum av epidermis med en tykkelse på 0,07...2,5 mm (På håndflatene og sålene, hovedsakelig på grunn av stratum corneum, er epidermis tykkere enn på andre deler av kroppen) , som kontinuerlig eksfolieres fra utsiden og restaureres fra innsiden.
Hvis strålene som faller på huden absorberes av døde celler i stratum corneum, har de ingen effekt på kroppen. Effekten av bestråling avhenger av gjennomtrengningsevnen til strålene og tykkelsen på stratum corneum. Jo kortere strålingsbølgelengden er, desto lavere penetreringsevne. Stråler kortere enn 310 nm trenger ikke inn dypere enn epidermis. Stråler med lengre bølgene når papillærdermis, som inneholder blodårer. Dermed skjer interaksjonen av ultrafiolette stråler med stoffet utelukkende i huden, hovedsakelig i epidermis.
Hovedmengden av ultrafiolette stråler absorberes i det germinale (grunnleggende) laget av epidermis. Prosessene med fotolyse og denaturering fører til døden av styloidceller i kimlaget. Aktive proteinfotolyseprodukter forårsaker vasodilatasjon, hevelse i huden, frigjøring av leukocytter og andre typiske tegn på erytem.
Fotolyseprodukter, som sprer seg gjennom blodet, irriterer også nerveendene i huden og påvirker refleksivt alle organer gjennom sentralnervesystemet. Det er fastslått at i nerven som strekker seg fra det bestrålte området av huden, øker frekvensen av elektriske impulser.
Erytem betraktes som en kompleks refleks, hvis forekomst involverer aktive produkter av fotolyse. Alvorlighetsgraden av erytem og muligheten for dannelse avhenger av tilstanden til nervesystemet. På berørte områder av huden, med frostskader eller betennelse i nervene, vises erytem enten ikke i det hele tatt eller er veldig svakt uttrykt, til tross for virkningen av ultrafiolette stråler. Dannelsen av erytem hemmes av søvn, alkohol, fysisk og mental tretthet.
N. Finsen (Danmark) brukte ultrafiolett stråling for første gang for å behandle en rekke sykdommer i 1899. For tiden er manifestasjonene av effektene av ulike områder med ultrafiolett stråling på kroppen blitt studert i detalj. Av de ultrafiolette strålene som finnes i sollys, er erytem forårsaket av stråler med en bølgelengde på 297 nm. For stråler med lengre eller kortere bølgelengder avtar hudens erytemfølsomhet.
Ved hjelp av kunstige strålingskilder ble erytem forårsaket av stråler i området 250...255 nm. Stråler med en bølgelengde på 255 nm produseres av den resonante emisjonslinjen av kvikksølvdamp som brukes i kvikksølv-kvartslamper.
Dermed har kurven for erytemisk følsomhet i huden to maksima. Depresjonen mellom de to maksima tilveiebringes av den skjermende effekten av stratum corneum i huden.

Kroppens beskyttende funksjoner

Under naturlige forhold, etter erytem, utvikles hudpigmentering - soling. Det spektrale maksimum for pigmentering (340 nm) faller ikke sammen med noen av toppene av erytemisk følsomhet. Derfor, ved å velge en strålekilde, kan du forårsake pigmentering uten erytem og omvendt.
Erytem og pigmentering er ikke stadier av samme prosess, selv om de følger hverandre. Dette er en manifestasjon av ulike prosesser knyttet til hverandre. Hudpigmentet melanin dannes i cellene i det nederste laget av epidermis - melanoblaster. Utgangsmaterialet for dannelsen av melanin er aminosyrer og adrenalinnedbrytningsprodukter.
Melanin er ikke bare et pigment eller en passiv beskyttelsesskjerm som gjerder av levende vev. Melaninmolekyler er enorme molekyler med en nettverksstruktur. I koblingene til disse molekylene blir fragmenter av molekyler ødelagt av ultrafiolett stråling bundet og nøytralisert, og hindrer dem i å komme inn i blodet og Internt miljø kropp.
Funksjonen til soling er å beskytte cellene i dermis, karene og nervene som ligger i den fra langbølget ultrafiolette, synlige og infrarøde stråler, som forårsaker overoppheting og heteslag. Nær-infrarøde stråler og synlig lys, spesielt dens langbølgede, "røde" del, kan penetrere vev mye dypere enn ultrafiolette stråler - til en dybde på 3...4 mm. Melaningranulat - et mørkebrunt, nesten svart pigment - absorberer stråling i et bredt spekter av spekteret, og beskytter sarte indre organer, vant til en konstant temperatur, mot overoppheting.
Kroppens operative mekanisme for å beskytte seg mot overoppheting er et rush av blod til huden og utvidelse av blodårene. Dette fører til en økning i varmeoverføring gjennom stråling og konveksjon (Den totale overflaten av huden til en voksen er 1,6 m2). Hvis luften og de omkringliggende gjenstandene har høy temperatur, spiller en annen kjølemekanisme inn - fordampning på grunn av svette. Disse termoreguleringsmekanismene er designet for å beskytte mot eksponering for synlige og infrarøde stråler fra solen.
Svette, sammen med funksjonen til termoregulering, forhindrer effekten av ultrafiolett stråling på mennesker. Svette inneholder urokansyre, som absorberer kortbølget stråling på grunn av tilstedeværelsen av en benzenring i molekylene.

Lys sult (mangel på naturlig UV-stråling)

Ultrafiolett stråling tilfører energi til fotokjemiske reaksjoner i kroppen. Under normale forhold forårsaker sollys dannelsen liten mengde aktive fotolyseprodukter som har en gunstig effekt på kroppen. Ultrafiolette stråler i doser som forårsaker dannelse av erytem, forbedrer arbeidet til de hematopoietiske organene, det retikuloendoteliale systemet (det fysiologiske systemet av bindevev som produserer antistoffer som ødelegger kropper og mikrober som er fremmede for kroppen), barriereegenskapene til huden, og eliminere allergier.
Under påvirkning av ultrafiolett stråling i menneskelig hud dannes fettløselig vitamin D fra steroidstoffer I motsetning til andre vitaminer, kan det komme inn i kroppen ikke bare med mat, men også dannes i det fra provitaminer. Under påvirkning av ultrafiolette stråler med en bølgelengde på 280...313 nm, omdannes provitaminer som finnes i hudsmøremidlet som skilles ut av talgkjertlene til vitamin D og absorberes i kroppen.
Den fysiologiske rollen til vitamin D er at det fremmer absorpsjonen av kalsium. Kalsium er en del av bein, deltar i blodpropp, komprimerer celle- og vevsmembraner og regulerer enzymaktivitet. En sykdom som oppstår på grunn av mangel på vitamin D hos barn i de første leveårene, som omsorgsfulle foreldre skjuler for solen, kalles rakitt.
I tillegg til naturlige kilder til vitamin D, brukes også kunstige, som bestråler provitaminer med ultrafiolette stråler. Når du bruker kunstige kilder til ultrafiolett stråling, bør det huskes at stråler kortere enn 270 nm ødelegger vitamin D. Derfor, ved å bruke filtre i lysstrømmen til ultrafiolette lamper, undertrykkes kortbølgedelen av spekteret. Solar sult manifesterer seg i irritabilitet, søvnløshet og rask tretthet hos en person. I store byer, hvor luften er forurenset med støv, når ultrafiolette stråler som forårsaker erytem nesten ikke jordens overflate. Langvarig arbeid i gruver, maskinrom og lukkede fabrikkverksteder, arbeid om natten og søvn på dagtid fører til lett sult. Lyssult er lettet av vindusglass, som absorberer 90...95% av ultrafiolette stråler og ikke overfører stråler i området 310...340 nm. Fargen på veggene er også betydelig. For eksempel absorberer gul farge ultrafiolette stråler. Mangelen på lys, spesielt ultrafiolett stråling, merkes av mennesker, kjæledyr, fugler og stueplanter i høst-, vinter- og vårperioder.
Lamper som sammen med synlig lys sender ut ultrafiolette stråler i bølgelengdeområdet 300...340 nm kan kompensere for mangelen på ultrafiolette stråler. Det bør tas i betraktning at feil ved forskrivning av strålingsdosen, uoppmerksomhet på slike problemer som spektralsammensetningen til ultrafiolette lamper, strålingsretningen og høyden på lampene, varigheten av lampebrenningen, kan forårsake skade i stedet for fordel.

Baktericid effekt av ultrafiolett stråling

Det er umulig å ikke legge merke til den bakteriedrepende funksjonen til UV-stråler. I medisinske institusjoner brukes denne egenskapen aktivt for å forhindre nosokomiale infeksjoner og sikre steriliteten til operasjonsrom og garderober. Virkningen av ultrafiolett stråling på bakterieceller, nemlig DNA-molekyler, og utviklingen av ytterligere kjemiske reaksjoner i dem fører til død av mikroorganismer.
Luftforurensning med støv, gasser og vanndamp har en skadelig effekt på kroppen. De ultrafiolette strålene fra solen forsterker prosessen med naturlig selvrensing av atmosfæren fra forurensning, fremmer rask oksidasjon av støv, røykpartikler og sot, ødelegger mikroorganismer på støvpartikler. Den naturlige evnen til selvrensing har grenser og er, med svært sterk luftforurensning, utilstrekkelig.
Ultrafiolett stråling med en bølgelengde på 253...267 nm ødelegger mest effektivt mikroorganismer. Hvis vi tar den maksimale effekten som 100%, vil aktiviteten til stråler med en bølgelengde på 290 nm være 30%, 300 nm - 6%, og stråler som ligger på grensen til synlig lys 400 nm - 0,01% av maksimum.
Mikroorganismer har varierende følsomhet for ultrafiolette stråler. Gjærsopp, muggsopp og bakteriesporer er mye mer motstandsdyktige mot deres handling enn vegetative former for bakterier. Sporer av individuelle sopp, omgitt av et tykt og tett skall, trives i høye lag av atmosfæren og det er mulig at de kan reise selv i verdensrommet.
Følsomheten til mikroorganismer for ultrafiolette stråler er spesielt stor i delingsperioden og rett før den. Kurvene for bakteriedrepende effekt, inhibering og cellevekst er praktisk talt sammenfallende med absorpsjonskurven for nukleinsyrer. Følgelig fører denaturering og fotolyse av nukleinsyrer til opphør av deling og vekst av mikroorganismeceller, og i store doser til deres død.
De bakteriedrepende egenskapene til ultrafiolette stråler brukes til å desinfisere luft, verktøy, servise, og med deres hjelp øke holdbarheten matvarer, desinfiser drikkevann, inaktiver virus når du lager vaksiner.

Negative effekter av ultrafiolett stråling

En rekke negative effekter som oppstår ved eksponering for UV-stråling på menneskekroppen er også velkjente, noe som kan føre til en rekke alvorlige strukturelle og funksjonelle skader på huden. Som kjent kan disse skadene deles inn i:

akutt, forårsaket av en stor dose stråling mottatt under en kort tid(For eksempel, solbrenthet eller akutte fotodermatoser). De oppstår først og fremst på grunn av UV-B-stråler, hvis energi er mange ganger større enn energien til UVA-stråler. Solstråling fordelt ujevnt: 70% av dosen av UV-B-stråler mottatt av en person skjer om sommeren og midt på dagen, når strålene faller nesten vertikalt og ikke glir tangentielt - under disse forholdene absorberes den maksimale mengden stråling. Slike skader er forårsaket av den direkte effekten av UV-stråling på kromoforer - det er disse molekylene som selektivt absorberer UV-stråler.

forsinket, forårsaket av langvarig bestråling med moderate (suberytemal) doser (for eksempel inkluderer slike skader fotoaldring, hudsvulster, noe fotodermatitt). De oppstår hovedsakelig på grunn av spektrum A-stråler, som bærer mindre energi, men er i stand til å trenge dypere inn i huden, og deres intensitet varierer lite i løpet av dagen og praktisk talt ikke avhengig av årstiden. Som regel er denne typen skade et resultat av eksponering for produktene fra frie radikaler (husk det frie radikaler- dette er svært reaktive molekyler som aktivt interagerer med proteiner, lipider og genetisk materiale celler).
Rollen til UV-stråler av A-spekteret i etiologien til fotoaldring har blitt bevist av arbeidet til mange utenlandske og russiske forskere, men likevel fortsetter mekanismene for fotoaldring å bli studert ved å bruke moderne vitenskapelig og teknisk base, celleteknikk, biokjemi og metoder for cellulær funksjonell diagnostikk.
Øyets slimhinne – konjunktiva – har ikke et beskyttende stratum corneum, så det er mer følsomt for UV-stråling enn huden. Smerter i øyet, rødhet, tåredannelse og delvis blindhet oppstår som et resultat av degenerasjon og død av celler i bindehinnen og hornhinnen. Cellene blir ugjennomsiktige. Langbølgede ultrafiolette stråler, som når linsen i store doser, kan forårsake uklarhet - grå stær.

Kunstige kilder til UV-stråling i medisin

Baktedrepende lamper
Utladningslamper brukes som kilder til UV-stråling, der det under prosessen med elektrisk utladning genereres stråling som inneholder et bølgelengdeområde på 205-315 nm (resten av strålingsspekteret spiller en sekundær rolle). Slike lamper inkluderer lav- og lavkvikksølvlamper høytrykk, samt xenonblitslamper.
Lavtrykkskvikksølvlamper er strukturelt og elektrisk ikke forskjellige fra konvensjonelle lysstoffrør, bortsett fra at pæren deres er laget av spesielt kvarts- eller uviolglass med høy transmittans av UV-stråling, på den indre overflaten som det ikke er påført fosforlag på. . Disse lampene er tilgjengelige i et bredt spekter av effekter fra 8 til 60 W. Hovedfordelen med lavtrykkskvikksølvlamper er at mer enn 60 % av strålingen faller på linjen med en bølgelengde på 254 nm, som ligger i spektralområdet med maksimal bakteriedrepende virkning. De har langsiktig levetid på 5 000-10 000 timer og umiddelbar arbeidsevne etter tenning.
Pæren til høytrykks kvikksølv-kvartslamper er laget av kvartsglass. Fordelen med disse lampene er at de til tross for små dimensjoner har en stor enhetseffekt fra 100 til 1000 W, noe som gjør det mulig å redusere antall lamper i rommet, men de har lav bakteriedrepende effektivitet og kort levetid på 500-1000 timer I tillegg oppstår normal forbrenningsmodus 5-10 minutter etter at de er antent.
En betydelig ulempe med kontinuerlige strålelamper er risikoen for forurensning av miljøet med kvikksølvdamp dersom lampen ødelegges. Hvis integriteten til bakteriedrepende lamper skades og kvikksølv kommer inn i rommet, må det foretas en grundig avmerkurisering av det forurensede rommet.
I i fjor En ny generasjon av emittere har dukket opp - kortpulsede, som har mye større biocidaktivitet. Prinsippet for deres drift er basert på høyintensitets pulserende bestråling av luft og overflater med kontinuerlig spektrum UV-stråling. Pulserende stråling produseres ved hjelp av xenonlamper, samt lasere. Det er foreløpig ingen data om forskjellen mellom biocideffekten av pulserende UV-stråling og tradisjonell UV-stråling.
Fordelen med xenon-blitslamper er på grunn av deres høyere bakteriedrepende aktivitet og kortere eksponeringstid. En annen fordel med xenonlamper er at hvis de blir ødelagt ved et uhell miljø ikke forurenset av kvikksølvdamp. De største ulempene med disse lampene, som hindrer deres utbredte bruk, er behovet for å bruke høyspent, komplekst og kostbart utstyr for driften, samt den begrensede levetiden til emitteren (i gjennomsnitt 1-1,5 år).
Baktedrepende lamper er delt inn i ozon og ikke-ozon.
Ozonlamper har en spektrallinje med en bølgelengde på 185 nm i emisjonsspekteret, som, som et resultat av interaksjon med oksygenmolekyler, danner ozon i luftmiljø. Høye konsentrasjoner av ozon kan ha negative effekter på menneskers helse. Bruken av disse lampene krever overvåking av ozoninnholdet i luften og nøye ventilasjon av rommet.
For å eliminere muligheten for ozondannelse er det utviklet såkalte bakteriedrepende «ozonfrie» lamper. For slike lamper, på grunn av produksjonen av pæren fra et spesielt materiale (belagt kvartsglass) eller dens design, elimineres utgangen av 185 nm linjestrålingen.
Baktedrepende lamper som har gått ut på dato eller er ute av drift må oppbevares pakket i et eget rom og krever spesiell avhending i henhold til kravene i de relevante forskriftsdokumentene.

Baktericide bestrålere.
En bakteriedrepende irradiator er en elektrisk enhet som inneholder: en bakteriedrepende lampe, en reflektor og andre hjelpeelementer, samt enheter for feste. Germicide irradiators omfordele strålingsfluksen til det omkringliggende rommet i en gitt retning og deles inn i to grupper - åpne og lukkede.
Åpne irradiatorer bruker en direkte bakteriedrepende strøm fra lamper og en reflektor (eller uten), som dekker et bredt område av rommet rundt dem. Monteres i tak eller vegg. Bestrålere installert i døråpninger kalles barrierebestrålere eller ultrafiolette gardiner, der den bakteriedrepende strømmen er begrenset til en liten solid vinkel.
Et spesielt sted er okkupert av åpne kombinerte irradiators. I disse irradiatorene, på grunn av den roterende skjermen, kan den bakteriedrepende strømmen fra lampene rettes til den øvre eller nedre sonen av rommet. Imidlertid er effektiviteten til slike enheter mye lavere på grunn av endringer i bølgelengde ved refleksjon og noen andre faktorer. Ved bruk av kombinerte stråler skal den bakteriedrepende strømmen fra skjermede lamper rettes mot den øvre sonen av rommet på en slik måte at direktestrøm fra lampen eller reflektoren ikke slipper ut i den nedre sonen. I dette tilfellet bør irradiansen fra reflekterte flukser fra tak og vegger på en konvensjonell overflate i en høyde på 1,5 m fra gulvet ikke overstige 0,001 W/m2.
I lukkede irradiatorer (resirkulatorer) er den bakteriedrepende strømmen fra lampene fordelt i et begrenset, lite lukket rom og har ikke noe utløp til utsiden, mens luften desinfiseres i prosessen med å pumpe den gjennom resirkulatorens ventilasjonshull. Ved bruk av til- og avtrekksventilasjon plasseres bakteriedrepende lamper i utgangskammeret. Luftstrømhastigheten leveres enten ved naturlig konveksjon eller tvunget av en vifte. Bestrålere av lukket type (resirkulatorer) må plasseres innendørs på veggene langs hovedluftstrømmene (spesielt nær varmeapparater) i en høyde på minst 2 m fra gulvet.
I henhold til listen over typiske lokaler delt inn i kategorier (GOST), anbefales det at rom i kategori I og II utstyres med både lukkede irradiatorer (eller tilførsels- og avtrekksventilasjon) og åpne eller kombinerte - når de er slått på i fravær av mennesker.
I rom for barn og lungepasienter anbefales det å bruke stråler med ozonfrie lamper. Kunstig ultrafiolett bestråling, selv indirekte, er kontraindisert for barn med en aktiv form for tuberkulose, nefroso-nefritt, febertilstand og alvorlig utmattelse.
Bruk av ultrafiolette bakteriedrepende installasjoner krever streng implementering av sikkerhetstiltak som utelukker mulige skadelige effekter på mennesker av ultrafiolett bakteriedrepende stråling, ozon og kvikksølvdamp.

Grunnleggende sikkerhetsforholdsregler og kontraindikasjoner for bruk av terapeutisk UV-bestråling.

Før du bruker UV-bestråling fra kunstige kilder, er det nødvendig å besøke en lege for å velge og etablere minste erytemdose (MED), som er en rent individuell parameter for hver person.
Siden individuell følsomhet varierer mye, anbefales det at varigheten av den første økten reduseres til halvparten av den anbefalte tiden for å fastslå brukerens hudreaksjon. Hvis noen bivirkning oppdages etter den første økten, anbefales ikke videre bruk av UV-bestråling.
Regelmessig bestråling over lang tid (et år eller mer) bør ikke overstige 2 økter per uke, og det kan ikke være mer enn 30 økter eller 30 minste erytemdoser (MED) per år, uansett hvor liten den erytemeffektive er. bestråling kan være. Det anbefales av og til å avbryte vanlige stråleøkter.
Terapeutisk bestråling må utføres med obligatorisk bruk av pålitelig øyebeskyttelse.
Huden og øynene til enhver person kan bli et "mål" for ultrafiolett stråling. Det antas at personer med lys hud er mer utsatt for skader, men personer med mørk hud føler seg kanskje heller ikke helt trygge.

Veldig forsiktig med naturlig og kunstig UV-eksponering av hele kroppen bør være følgende kategorier av personer:

Gynekologiske pasienter (ultrafiolett lys kan øke betennelsen).

Å ha et stort antall fødselsmerker på kroppen, eller områder med akkumulering av fødselsmerker, eller store fødselsmerker

Har blitt behandlet for hudkreft tidligere

Arbeid innendørs i uken og deretter soling i lange perioder i helgene

Bor eller ferierer i tropene og subtropene

De med fregner eller brannskader

Albinoer, blondiner, lyshårede og rødhårede mennesker

Å ha nære slektninger med hudkreft, spesielt melanom

Å bo eller feriere i fjellet (hver 1000 meter over havet legger til 4 % - 5 % solaktivitet)

Ved langtidsopphold, pga forskjellige årsaker, utendørs

Etter å ha gjennomgått noen organtransplantasjon

Lider av visse kroniske sykdommer, for eksempel systemisk lupus erythematosus

Bruk av følgende medisiner: Antibakterielle midler (tetracykliner, sulfonamider og noen andre) Ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler, for eksempel naproxen fenotiazider, brukt som beroligende midler og antikvalmemidler Trisykliske antidepressiva Tiaziddiuretika, for eksempel hypotiazid Sulfourea-medisiner, tabletter som senker blodet glukose immundempende midler

Langvarig, ukontrollert eksponering for ultrafiolett stråling er spesielt farlig for barn og ungdom, da det kan forårsake utvikling av melanom, den raskest utviklende hudkreften, i voksen alder.

Nedbrytbar når den utsettes for lys, brytes raskere ned når den utsettes for usynlig stråling utenfor det fiolette området av spekteret. Sølvklorid hvit i løpet av noen få minutter blir det mørkere i lyset. Ulike deler av spekteret har ulik effekt på mørkets hastighet. Dette skjer raskest foran det fiolette området av spekteret. Mange forskere, inkludert Ritter, var da enige om at lys består av tre distinkte komponenter: en oksidativ eller termisk (infrarød) komponent, en lysende (synlig lys) komponent og en reduserende (ultrafiolett) komponent.

Ideer om enheten til tre forskjellige deler av spekteret dukket først opp i 1842 i verkene til Alexander Becquerel, Macedonio Melloni og andre.

Undertyper

Det aktive mediet i ultrafiolette lasere kan enten være gasser (for eksempel argonlaser, nitrogenlaser, excimerlaser osv.), kondenserte inerte gasser, spesielle krystaller, organiske scintillatorer eller frie elektroner som forplanter seg i en undulator.

Det er også ultrafiolette lasere som bruker effekten av ikke-lineær optikk for å generere andre eller tredje harmoniske i det ultrafiolette området.

innvirkning

Nedbrytning av polymerer og fargestoffer

Om menneskers helse

I de vanligste lavtrykkslampene faller nesten hele strålingsspekteret med en bølgelengde på 253,7 nm, noe som stemmer godt overens med toppen av den bakteriedrepende effektivitetskurven (det vil si effektiviteten av ultrafiolett absorpsjon av DNA-molekyler). Denne toppen ligger rundt bølgelengden til stråling lik 253,7 nm, som har størst effekt på DNA, men naturlige stoffer (for eksempel vann) forsinker penetrasjonen av UV.

Relativ spektral bakteriedrepende effektivitet av ultrafiolett stråling - den relative avhengigheten av virkningen av bakteriedrepende ultrafiolett stråling på bølgelengden i spektralområde 205 - 315 nm. Ved en bølgelengde på 265 nm er den maksimale verdien av den spektrale bakteriedrepende effektiviteten lik enhet.

Baktedrepende UV-stråling ved disse bølgelengdene forårsaker dimerisering av tymin i DNA-molekyler. Akkumulering av slike endringer i DNA til mikroorganismer fører til en nedgang i hastigheten på deres reproduksjon og utryddelse. Ultrafiolette lamper med en bakteriedrepende effekt brukes hovedsakelig i enheter som bakteriedrepende irradiatorer og bakteriedrepende resirkulatorer.

Luft- og overflatedesinfeksjon

Ultrafiolett behandling av vann, luft og overflater har ikke langvarig effekt. Fordelen med denne funksjonen er at den eliminerer skadelige effekter på mennesker og dyr. Ved behandling Avløpsvann UV-floraen i vannforekomster lider ikke av utslipp, som for eksempel ved utslipp av vann behandlet med klor, som fortsetter å ødelegge livet lenge etter bruk i avløpsrenseanlegg.

Ultrafiolette lamper med bakteriedrepende effekt kalles ofte bare bakteriedrepende lamper i hverdagen. Kvartslamper har også en bakteriedrepende effekt, men navnet deres skyldes ikke virkningen av handling, som i bakteriedrepende lamper, men er assosiert med materialet til pæren -

Gunstige effekter av UV-stråler på kroppen

Solens stråler gir varme og lys, som forbedrer det generelle velvære og stimulerer blodsirkulasjonen. Kroppen trenger en liten mengde ultrafiolett lys for å produsere vitamin D. Vitamin D spiller en viktig rolle i opptaket av kalsium og fosfor fra maten, samt i skjelettutviklingen, immunsystemets funksjon og dannelsen av blodceller. Uten tvil er en liten mengde sollys bra for oss. Eksponering for sollys i 5 til 15 minutter på huden på armer, ansikt og hender to til tre ganger i uken for sommermånedene nok til å opprettholde normale vitamin D-nivåer Nærmere ekvator, hvor UV-stråling er mer intens, er et enda kortere intervall tilstrekkelig.

Derfor er vitamin D-mangel usannsynlig for de fleste. Mulige unntak er de som har begrenset soleksponeringen betydelig: hjemmebundne eldre mennesker eller personer med sterkt pigmentert hud som bor i land med lave nivåer av UV-stråling. Naturlig forekommende vitamin D er svært sjelden i kostholdet vårt, hovedsakelig til stede i fiskeolje og tran.

Ultrafiolett stråling har blitt brukt til å behandle en rekke tilstander, inkludert rakitt, psoriasis, eksem og andre. Denne terapeutiske intervensjonen eliminerer ikke de negative bivirkningene av UV-stråling, men den utføres under medisinsk tilsyn for å sikre at fordelene. oppveie risikoen.

Til tross for sin betydelige rolle i medisinen, oppveier de negative effektene av UV-stråling vanligvis betydelig de positive. I tillegg til de velkjente umiddelbare effektene av overdreven UV-eksponering, som brannskader eller allergiske reaksjoner, utgjør langtidseffekter livslang helserisiko. Overdreven soling forårsaker skade på hud, øyne og muligens immunforsvaret. Mange glemmer at UV-stråling hoper seg opp gjennom livet. Din holdning til soling bestemmer nå sjansene dine for å utvikle hudkreft eller grå stær senere i livet! Risikoen for å utvikle hudkreft er direkte relatert til varigheten og hyppigheten av soling.

innvirkning påultrafiolett lys på huden

Det finnes ikke noe som heter en sunn brunfarge! Hudceller produserer et mørkt pigment kun for å beskytte mot etterfølgende stråling. Soling gir en viss beskyttelse mot ultrafiolett stråling. En mørk brunfarge på hvit hud tilsvarer en SPF på mellom 2 og 4. Dette beskytter imidlertid ikke mot langtidseffekter som hudkreft. En brunfarge kan være kosmetisk attraktiv, men alt det egentlig betyr er at huden din har blitt skadet og prøver å beskytte seg selv.

Det er to forskjellige mekanismer for dannelsen av soling: rask soling, når, under påvirkning av ultrafiolett stråling, blir pigmentet som allerede finnes i cellene mørkere. Denne brunfargen begynner å falme noen timer etter at eksponeringen opphører. Langtidsbruning skjer over en periode på omtrent tre dager ettersom nytt melanin produseres og distribueres blant hudcellene. Denne brunfargen kan vare i flere uker.

Solbrenthet- Høye doser ultrafiolett stråling er ødeleggende for de fleste epidermale celler, og overlevende celler er skadet. I beste fall forårsaker solbrenthet rødhet i huden kalt erytem. Den vises like etter soleksponering og når sin maksimale intensitet mellom 8 og 24 timer. I dette tilfellet forsvinner effekten i løpet av få dager. En alvorlig brunfarge kan imidlertid etterlate smertefulle blemmer og hvite flekker på huden, slik at den nye huden blir ubeskyttet og mer utsatt for UV-skader.

Lysfølsomhet - En liten prosentandel av befolkningen har evnen til å reagere veldig skarpt på ultrafiolett stråling. Selv en minimal dose ultrafiolett stråling er nok til å utløse allergiske reaksjoner hos dem, noe som fører til rask og alvorlig solbrenthet. Lysfølsomhet er ofte assosiert med bruk av visse medisiner, inkludert noen ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler, smertestillende midler, beroligende midler, orale antidiabetika, antibiotika og antidepressiva. Hvis du stadig tar noen medisiner, les instruksjonene nøye eller kontakt legen din om mulige lysfølsomhetsreaksjoner. Noen matvarer og kosmetiske produkter, som parfymer eller såper, kan også inneholde ingredienser som øker UV-følsomheten.

Fotoaldring- Soleksponering bidrar til aldring av huden din gjennom en kombinasjon av faktorer. UVB stimulerer en rask økning i antall celler i øverste lag hud. Etter hvert som flere celler produseres, tykner epidermis.

UVA, som trenger inn i de dypere lagene av huden, skader bindevevsstrukturene og huden mister gradvis sin elastisitet. Rynker og slapp hud er et vanlig resultat av dette tapet. Et fenomen som vi ofte kan legge merke til hos eldre mennesker er lokalisert overproduksjon av melanin, som fører til mørke områder eller leverflekker. I tillegg tørker solens stråler ut huden din, og gjør den grov og grov.

Ikke-melanom hudkreft - I motsetning til melanom er basalcellekarsinom og plateepitelkarsinom vanligvis ikke dødelige, men kirurgisk fjerning kan være smertefullt og forårsake arrdannelse.

Ikke-melanomkreft finnes oftest på soleksponerte deler av kroppen, som ører, ansikt, nakke og underarmer. De har vist seg å være mer vanlige hos arbeidere som arbeider utendørs enn hos arbeidere som arbeider innendørs. Dette tyder på at langvarig akkumulering av UV-eksponering spiller en stor rolle i utviklingen av ikke-melanom hudkreft.

Melanom- Ondartet melanom er den sjeldneste, men også den farligste typen hudkreft. Det er en av de vanligste kreftformene hos personer i alderen 20-35 år, spesielt i Australia og New Zealand. Alle former for hudkreft har hatt en stigende trend de siste tjue årene, men melanom er fortsatt det høyeste i verden.

Melanom kan vises som en ny føflekk eller som en endring i farge, form, størrelse eller endring i følelse i eksisterende flekker, fregner eller føflekker. Melanomer har vanligvis en ujevn kontur og heterogen farge. Kløe er et annet vanlig symptom, men det kan også forekomme med normale føflekker. Hvis sykdommen er anerkjent og behandlingen utføres i tide, er prognosen for livet gunstig. Hvis den ikke behandles, kan svulsten vokse raskt og kreftceller kan spre seg til andre deler av kroppen.

Eksponering for ultrafiolett stråling på øynene

Øynene opptar mindre enn 2 prosent av kroppens overflate, men er det eneste organsystemet som lar synlig lys trenge dypt inn i kroppen. I løpet av evolusjonen har mange mekanismer utviklet seg for å beskytte dette svært følsomme organet mot de skadelige effektene av solens stråler:

Øyet er plassert i hodets anatomiske fordypninger, beskyttet av brynbuer, øyenbryn og øyevipper. Denne anatomiske tilpasningen beskytter imidlertid bare delvis mot ultrafiolette stråler under ekstreme forhold, som bruk av solarium eller når det er sterk refleksjon av lys fra snø, vann og sand.

Innsnevring av pupillen, lukking av øyelokkene og mysing minimerer penetrasjon av solstråler inn i øyet.

Imidlertid aktiveres disse mekanismene av sterkt synlig lys i stedet for ultrafiolette stråler, men på en overskyet dag kan ultrafiolett stråling også være høy. Derfor er effektiviteten til disse naturlige forsvarsmekanismene mot UV-eksponering begrenset.

Fotokeratitt og fotokonjunktivitt - Fotokeratitt er en betennelse i hornhinnen, mens fotokonjunktivitt refererer til betennelse i konjunktiva, membranen som grenser til øyet og dekker den indre overflaten av øyelokkene. Betennelsesreaksjoner i øyeeplet og øyelokkene kan være på nivå med solbrenthet i huden, som er svært følsomme og vanligvis oppstår i løpet av få timer etter eksponering. Fotokeratitt og fotokonjunktivitt kan være svært smertefulle, men de er reversible og ser ikke ut til å forårsake langvarig øyeskade eller synshemming.

En ekstrem form for fotokeratitt er "snøblindhet." Dette forekommer noen ganger hos skiløpere og klatrere som utsettes for svært høye doser ultrafiolette stråler på grunn av høye høydeforhold og veldig sterk refleksjon. Nysnø kan reflektere opptil 80 prosent av ultrafiolette stråler. Disse ultrahøye dosene av ultrafiolett stråling er skadelige for øyeceller og kan føre til blindhet. Snøblindhet er veldig smertefullt. Som oftest vokser nye celler raskt og synet gjenopprettes i løpet av få dager. I noen tilfeller kan solblindhet føre til komplikasjoner som kronisk irritasjon eller rennende øyne.

Pterygium - Denne veksten av konjunktiva på overflaten av øyet er en vanlig kosmetisk defekt som antas å være assosiert med langvarig eksponering for ultrafiolett lys. Pterygium kan spre seg til midten av hornhinnen og dermed redusere synet. Dette fenomenet kan også bli betent. Selv om sykdommen kan elimineres med kirurgi, har den en tendens til å komme tilbake.

Grå stær- ledende årsak til blindhet i verden. Linseproteiner akkumulerer pigmenter som belegger linsen og fører til slutt til blindhet. Selv om grå stær vises i varierende grad hos de fleste etter hvert som de blir eldre, ser eksponering for ultrafiolett lys ut til å øke sannsynligheten for at de oppstår.

Kreftskader i øynene - Nyere vitenskapelige bevis tyder på at ulike former for øyekreft kan være assosiert med livslang eksponering for ultrafiolett stråling.

Melanom- En vanlig kreft i øyet og noen ganger som krever kirurgisk fjerning. Basalcellekarsinom oftest lokalisert i øyelokkområdet.

Effekt av UV-stråling på immunsystemet

Eksponering for sollys kan gå foran herpetiske utbrudd. Med all sannsynlighet reduserer UVB-stråling effektiviteten til immunsystemet, og det kan ikke lenger holde herpes simplex-viruset under kontroll. Som et resultat frigjøres infeksjonen. En studie i USA undersøkte effekten av solkrem på alvorlighetsgraden av herpesutbrudd. Av de 38 pasientene som led av herpes simplex-infeksjon, utviklet 27 utslett etter eksponering for UV-stråling. Derimot utviklet ingen av pasientene utslett ved bruk av solkrem. Derfor, i tillegg til solbeskyttelse, solkrem kan være effektivt for å forhindre gjentakelse av herpesutbrudd forårsaket av sollys.

Forskning de siste årene har i økende grad vist at eksponering for miljømessig ultrafiolett stråling kan endre aktiviteten og distribusjonen til noen celler som er ansvarlige for immunresponsen i menneskekroppen. Som et resultat kan overflødig UV-stråling øke risikoen for infeksjon eller redusere kroppens evne til å forsvare seg mot hudkreft. Der nivåene av ultrafiolett stråling er høye (hovedsakelig i utviklingsland) kan dette redusere effektiviteten av vaksinasjoner.

Det har også blitt antydet at ultrafiolett stråling kan forårsake kreft på to forskjellige måter: ved direkte skade på DNA og ved å svekke immunforsvaret. Til dags dato har ikke mange studier blitt utført for å beskrive den potensielle effekten av immunmodulering på kreftutvikling.

Ultrafiolett rekkevidde elektromagnetisk stråling ligger utenfor den fiolette (kortbølgelengde) kanten av det synlige spekteret.

Nært ultrafiolett lys fra solen passerer gjennom atmosfæren. Det forårsaker brunfarge på huden og er nødvendig for produksjon av vitamin D. Men overdreven eksponering kan føre til utvikling av hudkreft. UV-stråling er skadelig for øynene. Derfor er det viktig å bruke vernebriller på vann og spesielt på snø i fjellet.

Sterkere UV-stråling absorberes i atmosfæren av molekyler av ozon og andre gasser. Det kan bare observeres fra verdensrommet, og derfor kalles det vakuum ultrafiolett.

Energien til ultrafiolette kvanter er tilstrekkelig til å ødelegge biologiske molekyler, spesielt DNA og proteiner. En av metodene for å ødelegge mikrober er basert på dette. Det antas at så lenge det ikke var ozon i jordens atmosfære, som absorberer en betydelig del av ultrafiolett stråling, kunne ikke livet forlate vannet på land.

Ultrafiolett lys sendes ut av objekter med temperaturer fra tusenvis til hundretusener av grader, for eksempel unge, varme, massive stjerner. UV-stråling absorberes imidlertid av interstellar gass og støv, så vi ser ofte ikke selve kildene, men de kosmiske skyene som blir opplyst av dem.

Speilteleskoper brukes til å samle UV-stråling, og fotomultiplikatorrør brukes til registrering, og i nær UV, som i synlig lys, brukes CCD-matriser.

Kilder

Gløden oppstår når ladede partikler fra solvinden kolliderer med molekyler i Jupiters atmosfære. De fleste partikler, under påvirkning av planetens magnetfelt, kommer inn i atmosfæren nær dens magnetiske poler. Derfor oppstår gløden på et relativt lite område. Lignende prosesser skjer på jorden og på andre planeter som har en atmosfære og et magnetfelt. Bildet er tatt av romteleskopet Hubble.

Mottakere

Hubble-romteleskopet

Sky anmeldelser

Undersøkelsen ble bygget av det kretsende ultrafiolette observatoriet Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE, 1992–2001). Linjestrukturen til bildet tilsvarer satellittens orbitale bevegelse, og inhomogeniteten til lysstyrken til individuelle bånd er assosiert med endringer i kalibreringen av utstyret. Svarte striper er områder på himmelen som ikke kunne observeres. Det lille antallet detaljer i denne anmeldelsen skyldes det faktum at det er relativt få kilder til hard ultrafiolett stråling, og i tillegg spres ultrafiolett stråling av kosmisk støv.

Terrestrisk applikasjon

Installasjon for dosert bestråling av kroppen med nær ultrafiolett lys for soling. Ultrafiolett stråling fører til frigjøring av melaninpigment i cellene, som endrer hudfarge.

Leger deler nær ultrafiolett lys inn i tre seksjoner: UV-A (400–315 nm), UV-B (315–280 nm) og UV-C (280–200 nm). Den mildeste ultrafiolette UV-A stimulerer frigjøringen av melanin som er lagret i melanocytter - de cellulære organellene der det produseres. De kraftigere UV-B-strålene utløser produksjonen av nytt melanin og stimulerer også produksjonen av vitamin D i huden.

I sollys på jordens overflate er opptil 99 % av ultrafiolett stråling i UV-A-regionen, og resten er i UV-B. Stråling i UV-C-området har en bakteriedrepende effekt; i solspekteret er det mye mindre enn UV-A og UV-B, i tillegg er det meste absorbert i atmosfæren. Ultrafiolett stråling forårsaker uttørking og aldring av huden og bidrar til utviklingen kreftsykdommer. Dessuten øker stråling i UV-A-området sannsynligheten for ser farlig ut hudkreft - melanom.

UV-B-stråling blokkeres nesten fullstendig av beskyttende kremer, i motsetning til UV-A, som trenger gjennom slik beskyttelse og til og med delvis gjennom klær. Generelt antas det at svært små doser UV-B er gunstig for helsen, og at resten av ultrafiolett er skadelig.

Ultrafiolett lys brukes til å bestemme ektheten sedler. Polymerfibre med et spesielt fargestoff presses inn i sedler, som absorberer ultrafiolette kvanter og sender deretter ut mindre energisk stråling i det synlige området. Under påvirkning av ultrafiolett lys begynner fibrene å gløde, noe som fungerer som et av tegnene på autentisitet.

Den ultrafiolette strålingen fra detektoren er usynlig for øyet, den blå gløden, merkbar når de fleste detektorer fungerer, skyldes at de ultrafiolette kildene som brukes også sender ut i det synlige området.