Биологическое действие уф излучения

В 1785 году было впервые обнаружено химическое действие света: Сенбье заметил, что происходит почернение и разложение выставленного на солнечный свет хлористого серебра. В 1801 году Риттер исследовал действие различных частей спектра на хлористое серебро и обнаружил, что химическая активность света возрастает по мере приближения к фиолетовой части спектра, за которой имеются невидимые, но очень активные лучи. Так было открыто УФ излучение.

В настоящее время ультрафиолетовым называется электромагнитное излучение с длинами волн 400-10 нм, находящееся между видимым и мягким рентгеновским частями спектра. Однако излучение с длиной волны до 200 нм сильно поглощается всеми телами и даже тонкими слоями воздуха и поэтому составляет предмет специального раздела оптики. Практический интерес представляет остальная часть УФ спектра.

3 области: УФЛ-А с длиной волны 400-315 нм, обладает слабовыраженным биологическим действием; УФЛ-В с длиной волны 315-280 нм, обладает выраженным биологическим действием на организм животных, УФЛ-С с длиной волны 280-200 нм, обладает бактерицидным действием (коагулирующее и денатурирующее действие на белковые структуры клеток).

Основное действие УФ излучения на организм определяется фотохимическим реакциями, происходящими с биополимерами: белками и НК. Механизм действия складывается из комплекса биофизических, гуморальных и нервно-рефлекторных реакций, основной из которых является фотоэлектрический эффект. Это способность энергии оптического излучения отщеплять электроны от атомов, вследствие чего изменяется химическая активность атомов и молекул, переходящих в ионизированное состояние. Интенсивность фотохимических превращений зависит от интенсивности облучения, т.е. от плотности потока квантов. Фотоэлектрический эффект может возникнуть в том случае, если кинетическая энергия квантов достаточна для отщепления электрона от атома, т.е. приведения его в ионизированное состояние. Поэтому УФ лучи обладают более высоким фотохимическим эффектом, чем ИК, так как их квантовая энергия выше (зависит от длины волны).

Действие УФ на организм начинается с его поглощения в коже. УФ лучи при этом должны проникнуть в зародышевый слой эпидермиса, прилегающий собственно к коже (дерме), в нём проходят кровеносные сосуды и нервы. Здесь начинается цепь биохимических и физиологических процессов. У человека лучи с длиной волны менее 300 нм не проникают глубже эпидермиса (0, 5 мм), у животных с более толстым роговым слоем излучение может и не доходить до эпидермиса. Проникновению УФ излучения мешает также волосяной покров и воздушная прослойка, создаваемая им.

Поглощённая энергия квантов в тканях превращается в тепловую и химическую энергию. Наиболее глубоко в ткани проникают красные лучи, наименее – фиолетовые. Присутствие в коже меланина в десятки раз повышает поглощаемость лучей, соответственно уменьшая её отражательную способность.

Гуморальный механизм действия связан с денатурацией и коагуляцией белков, в результате чего образуются физиологически высокоактивные компоненты белковой природы (гистамин, биогенные амины, ацетилхолин и т.д.). Под их воздействием гуморальный эффект дополняется нервно-рефлекторным.

Сальные железы кожи вырабатывают эргостерин, который под действием УФ лучей превращается в витамин D и всасывается с поверхности кожи в кровь. Он выполняет важную рот в регуляции фосфорно-кальциевого обмена у животных.

При недостатке УФ нарушаются физиологические функции органов и систем организма, возникает повышенная утомляемость, общее угнетение, изменяется белковый спектр крови, снижается углеводный обмен, понижается иммунобиологическая реактивность и резистентность организма, особенно к простудным и инфекционным заболеваниям, прежде всего у молодняка.

Эритемные дозы УФ излучения вызывают учащение пульса, увеличение минутного объема сердца, снижение артериального давления, после которого наступает фаза умеренно выраженной гипертонии. Вентиляция лёгких при этом усиливается.

Реакция организма на УФ зависит от дозы. При достаточно сильном облучении через 2-8 часов на коже появляется стойкая активная гиперемия с чётко очерченными границами (УФ эритема), которая достигает максимальной интенсивности через 2-3 дня, иногда сохраняется от 12 часов до нескольких дней. Спустя 7-9 дней эритема обычно исчезает, начинается шелушение эпидермиса, появляется пигментация непигментированной кожи вследствие образования в ней пигмента меланина.

При одинаковых условиях облучения ответная реакция организма обычно индивидуальна и снижается на повторные облучения. Следовательно, дозы УФ лучей должны постепенно возрастать.

В умеренных дозах УФ лучи влияют на вегетативную НС – сразу после облучения усиливается тонус симпатической системы, который затем сменяется преобладанием тонуса парасимпатической системы. Проявляются реакции вазодилатации, содержание сахара в крови снижается, а общего кальция – возрастает, отмечается умеренный лейкоцитоз, снижается ацидоз.

Умеренное облучение оказывает выраженный болеутоляющий эффект. УФ облучение рефлексогенных зон рефлекторно и гуморально оказывает стимулирующее влияние на функции соответствующих органов (усиливается вентиляция лёгких, увеличивается потребление кислорода и углекислоты; активизируется моторная функция желудка, нормализуется кислотность желудочного сока; ускоряются процессы заживления).

УФ лучи с длиной волны 250-280 нм обладают выраженным бактерицидным действием. Эти лучи широко представлены в солнечном спектре, однако на поверхности земли в нём отсутствует излучение с длиной волны меньше 290 нм, так как поглощается слоем озона в стратосфере. Бактерицидное действие УФ излучения используют при обеззараживании воздуха в закрытых помещениях. Также происходит ионизация воздуха.

Предварительное облучение тканей ИК лучами усиливает УФ эритему, а воздействие ими после УФ облучения тормозит её развитие. Воздействие УФ лучей усиливается, если кожу смочить водой или подвергнуть гальванизации, дарсонвализации, воздействию ультравысокочастотного поля, грязе-, парафино-, озокеритолечению. Отмечено резкое повышение сенсибилизации организма животных после парентерального введения эозина, белковых веществ, тканевых препаратов или небольших доз совместимой крови.

Передозировка УФ облучения может вызвать ожоги различной степени тяжести.

Дуговая ртутная лампа высокого давления, эритемная люминесцентная ртутная дуговая лампа, эритемно-осветительная люминесцентная ртутная лампа низкого давления. Бактерицидная ртутная дуговая лампа. Облучатели.