Лекция № 6. Тема «Ультрафиолетовое облучение с.-х. Животных» План:

1. Характеристика ультрафиолетовых лучей

2. Влияние на организм

3. Особенности естественных ультрафиолетовых лучей в РБ

4. Санитарно - гигиеническая оценка различных источников ультрафиолетового облучения

5. Расчёт дозы ультрафиолетового облучения с.-х. животных

Дополнительная литература:

1. Белов А.Д., Беляков И.М., Лукьяновский В.А. Физиотерапия и физиопрофилактика болезней животных.- М.: Колос, 1983.

2. Внутренние незаразные болезни животных / Под общ. ред. Г.Г. Щербакова, А.В. Коробова. – СПб.: Изд-во «Лань», 2002. – с. 50-60.

3. Гигиена животноводческих объектов: Учебное пособие / В.А. Медведский. – Витебск, ВГАВМ, 2001. - с.60-64.

4. Соколов Г.А. Ветеринарная гигиена. – М.: Дизайн-про, 1998. – с.58-66.

5. Анохин Б.М., Данилевский В.М., Замарин Л.Г. и др. Внутренние незаразные болезни сельскохозяйственных животных. М.: Агропромиздат, 1991. - с. 50-55.

6. Кузнецов А.Ф. Гигиена содержания животных: Справочник. – СПб.: Изд-во «Лань», 2003. – с.35-37.

1. Характеристика ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолетовые лучи по своей природе являются электромагнитными колебаниями. Наиболее распространенной единицей их измерения является нанометр (нм) – одна миллиардная часть метра. УФ - лучи не однородны по своему составу и оказывают различное биологическое действие в зависимости от длины волны. Различают три спектра ультрафиолетовых лучей:

1. Длинноволновый спектр А содержит УФ – лучи с длиной волны от 320 до 400 нм.

2. Средневолновый спектр В содержит лучи с длиной волны от 280 до 320 нм.

3. Коротковолновая область С содержит лучи с длиной волны от 180 до 280 нм.

Длинноволновый спектр А ультрафиолетового излучения оказывает слабое биологическое действие (проникает через стекло и вызывает слабую эритему – покраснение, применяется в ветеринарии и медицине для люминесцентного анализа).

Средневолновый спектр В ультрафиолетовых лучей обладает наиболее сильным биологическим действием, под его влиянием происходит синтез витаминов D₂ и D₃ из провитаминов: эргостерина и 7-дегидрохолестерина, он вызывает эритему кожи, по нём дозируется УФ – облучение животных.

Длинноволновый спектр С – оказывает негативное влияние на живые организмы, его лучи используют только для обеззараживания окружающей среды от микробов и вирусов. Спектр С – разрушает витамин D и задерживается озоновым слоем.

2. Влияние на организм. Лучистая энергия, проникающая в организм, превращается в различных тканях в другую форму энергии – тепловую, электрическую и химическую. Биологическое действие Уф-лучей складывается их фотохимического и фотофизикохимического действия, а также фотоэлектрического эффекта. Наибольшее значение оказывает фотохимическое действие, при котором в органах и тканях организма происходят химические реакции. Интенсивность этих реакций взрастает при увеличении энергии поглощенных лучей (квантов) и продолжительности их действия на организм.

Так, под влиянием УФ – лучей атомы и молекулы тканей теряют электроны, которые уходят в окружающее пространство или задерживаются глубже лежащими тканями, переходящими при этом в так называемое возбужденное состояние, характеризующееся увеличением запасов энергии.

Это приводит к повышению проницаемости клеточных мембран в результате чего функция обмена веществ между клеткой и окружающей средой изменяются. Под влиянием поглощенной энергии ультрафиолетовых лучей происходит денатурация белка с последующей его коагуляцией, что сопровождается образованием веществ, обладающих высокой биологической активностью (гистамин, ацетилхолин и гистаминоподобных веществ) которые, попадая в кровяное русло, разносятся по организму, оказывая общее тонизирующие действие, раздражение нервных окончаний и развитее рефлекторных процессов.

УФ-лучи имеют сравнительно небольшую длину волны, поэтому поглощаются поверхностными слоями кожи и не вызывают ощущения теплоты. Наибольшее их количество поглощается эпидермисом кожи. При этом происходит увеличение просвета капилляров в коже, и лишь небольшая часть УФ-лучей достигает сосочкового слоя и сосудистых сплетений. В результате УФ-облучения происходит пигментация кожных покровов, что способствует повышению их резистентности (устойчивости) к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды, т.е. происходит выработка пигмента меланина сосредоточенного в слое базальных клеток из аминокислоты-тирозина. Глубина проникновения ультрафиолетовых лучей в кожу животных составляет около 0,5-0,9 мм. Причём лучи с лучи с длиной волны 275-280 нм поглощаются в основном белками, 250-260 нм – нуклеиновыми кислотами и нуклеопротеидами, а 297 нм – провитамином D₃ (7-8 холестерином).

Механизм бактерицидного действия УФ – лучей объясняется их влиянием на ядерную субстанцию микробной клетки. В результате этого нарушается обмен нуклеиновых кислот, что ведёт к гибели клетки. Кроме того, УФ-лучи спектра С улучшают микроклимат в помещениях за счёт ионизации воздуха и образования озона (снижается концентрация аммиака и пыли).

Под влиянием УФ – лучей происходит активизация белкового обмена и защитных функций организма, повышается естественная резистентность, иммунный ответ на введение вакцин. Таким образом, УФ-облучение - это неспецифическая аутопротеинотерапия.

УФ - лучи в спектре с длинами волн 302-297 нм обладают способностью переводить провитамины D₂ (эргостерин) и D₃ (7- дегидрохолистерин) в витамины D₂ и D₃, которые выполняют важную роль в фосфорно–кальциевом обмене. При недостатке ультрафиолетового облучения нарушаются физиологические функции органов и систем организма, возникает повышенная утомляемость, общее угнетение, изменяется белковый спектр крови, снижается углеводный обмен, понижается иммунобиологическая реактивность и резистентность, особенно к простудным и инфекционным заболеваниям, прежде всего у молодняка животных.

3. Особенности естественных ультрафиолетовых лучей в РБ.

Республика Беларусь располагается в умеренном поясе на пути преобладания западных ветров, приносящих влагу с атлантического океана. Поэтому в нашей Республике умеренно-тёплый, переходный от морского к континентальному климат. Влажный климат способствует развитию облачности, которая задерживает солнечные лучи. Вследствие этого Беларусь располагается в так называемой ультрафиолетовой яме. В солнечном излучении УФ-лучей содержатся у поверхности земли всего около 1%. Однако и этот 1 % распределяется неравномерно. Так, наименьшее количество УФ-лучей (0,2%) приходиться на декабрь и январь; в ноябре и феврале их всего около 0,8 %; в марте и октябре – 2%, в сентябре – 8%, апреле – 11%, мае-августе от 17 до 20% от годового количества. Таким образом, наибольшее количество УФ-лучей приходиться на осеннее летние месяцы: апрель-сентябрь (около 94%), а наименьшее (около 6%) на октябрь-март.

Продолжительность зимне-стойлового периода в Беларуси около 180-210 дней, в течение которого животные если и выгоняются из помещений на прогулки, то всё равно получают не достаточную дозу облучения. Так, установлено, что четырёхкилометровые ежедневные прогулки лактирующих коров в стойловый период удовлетворяют потребность в УФ – лучах за счёт естественной реакции не более чем на 10-12%. Поэтому в стойловый период животные подвержены ультрафиолетовому голоданию, следствием которого являются: снижение естественной резистентности, иммунной реактивности, заболевание рахитом у молодняка и взрослых остеомаляцией и т.д. Следовательно, возникает потребность в применении искусственных источников УФ – излучения.

4. Санитарно - гигиеническая оценка различных источников ультрафиолетового облучения. В настоящее время животноводстве используют 4 типа ламп: 1. Ртутно-кварцевые лампы высокого давления типа ПРК – они изготавливаются из кварцевого стекла, имеют форму цилиндрической трубки, в оба конца которой введены металлические электроды, к которым подведён электрический ток. Внутри трубки находятся пары ртути и аргон. В практике наиболее часто применяют лампы типа ПРК-2 (ДРТ-400), ПРК – 4, ПРК –7 и АРК – 2, дающие интегральный ультрафиолетовый поток. Лампы ПРК излучают все три области УФ - спектра, поэтому к их дозировке следует подходить очень строго, так как даже незначительная передозировка оказывает отрицательное влияние на организм животных. Этот тип ламп излучает 15% - спектра А, 25% - В, 15% - С и 45% - световых лучей. Так как, у этих ламп имеется 15% - коротковолновых лучей области С, которые оказывают неблагоприятное воздействие на слизистые оболочки глаз человека и животных вызывая воспаление слизистых оболочек (конъюнктивит), то при их эксплуатации необходимо пользоваться специальными защитными очками.

2. Эритемные люминесцентные лампы рассчитаны на длительное действие, в концах её помещены вольфрамовые спирали электроды и почти не содержат вредного для организма спектра С. Лампы этого типа представляют собой трубку из увиолевого стекла, заполненную парами ртути и аргоном, в концах её помещены вольфрамовые спирали – электроды. Внутренняя поверхность трубки покрыта тонким слоем порошка светящегося состава – люминофора. Наиболее употребимые лампы этого типа: ЭУВ- 15, ЭУВ – 30, ЛЭ –15, ЛЭР – 40 и др. В них ультрафиолетовая часть спектра колеблется в пределах 285-380 нм.

3. Ртутно-вольфрамовые эритемные лампы представляют собой сочетание лампы типа ПРК и лампы накаливания с вольфрамовой нитью. Эти лампы генерируют лучи длинноволновой части спектра. Внутренняя сторона колбы из увиолевого стекла покрыта в верхней части отражающим слоем алюминия, что исключает необходимость применения специального рефлектора. К этому типу ламп относят горелки РВЭ-350 и ДРВЭД- 220 и -160. Наиболее часто в животноводстве используют лампу ДРВЭД- 220 и 160 или «микросолнце». Она состоит из увиолевой колбы, в которой смонтирована кварцевая горелка и вольфрамовая нить. Наличие УФ- спектра А и В и отсутствие спектра С позволяет применять эту лампу для облучения молодняка всех видов с.-х. животных.

4. Бактерицидные лампы представляют собой ртутную лампу низкого давления, излучающую в основном коротковолновую часть уф- спектра. Они выполняются в виде трубки из увиолевого стекла, которая помещена в специальный корпус. На коротковолновую часть УФ - спектра с длиной волны 254 нм приходится 80% излучения. Наиболее распространёнными типами ламп этой группы являются лампы БУВ-15, БУВ-30, БУВ-30П, БУВ-60П. Кроме бактерицидных увиолевых ламп (БУВ) с целью обеззараживания объекта можно использовать и ртутно–кварцевые лампы типа ПРК-2, ПРК-7, в спектре излучения которых содержится около 15% коротковолновых ультрафиолетовых лучей.

5. Кроме того, в настоящее время разработаны комбинированные установки с использованием различных источников света, из которых внедрена в производство ИКУФ-1. Она предназначена как для местного инфракрасного обогрева, так и для ультрафиолетового облучения молодняка с.-х. животных. Установка состоит из блока программного управления, силового щита и 40 облучателей, включающих 80 инфракрасных ламп ИКЗК-220 – 250 и 40 ультрафиолетовых ламп ЛЭ-15, смонтированных в общую арматуру, в которой имеется пусковая аппаратура для УФ лампы. Блок управления и силовой щит содержат пускозащитную аппаратуру, реле времени и элементы управления.

Противопоказания к искусственному УФ- облучению:

1. Пороки сердца (особенно в стадию декомпенсации).

2. Гемморрагические диатезы.

3. Злокачественные новообразования.

4. Острые воспалительные процессы.

5. Тепловой и солнечный удары.

6. Хронические заболевания: Лейкоз, лучевая болезнь туберкулёз, гемофилия.

7. Водянка головного мозга, воспаление конъюнктивы и роговицы, отравление тяжёлыми металлами, переутомление, голодание и др.

5. Расчёт дозы ультрафиолетового облучения с.х. животных.

Дозы УФ облучения для животных выражаются в мэр ч/м². За 1 эр принимается 1 Вт УФ излучения с длиной волны 297 нм. Тысячную долю эра называют миллиэром (мэр). В последнее время дозы УФ - облучения выражают в мВт/ч/м², что соответствует УФ-излучению с длиной волны 297нм. При УФ излучении с.-х. животных необходимо знать плотность эритемного потока, падающего на животное, т.е. эритемную облучённость, которая характеризуется отношением величины падающего эритемного потока к величине облучаемой поверхности и измеряется в миллиэрах на 1 м (мэр/м). Действие УФ облучения зависит не только от величины эритемного потока, но и от продолжительности облучения. Поэтому общая доза УФ лучей в мэр/час/м². Так, например, если эритемная облучённость на спине животного равна 30 мэр/м², а продолжительность облучения 6 ч, то животное получает дозу 180 мэр/ч/м². Для расчёта время облучения нужно дозу разделить на эритемную облучённость. В нашем случае – это 180 мэр/ч /м² : 30 мэр/ч/м² = 6 ч.

Рекомендуемые дозы УФО для с.-х. животных и птицы мэр/ч/м².

Коровы и быки 250-270

Телята старше 6 мес. 140-160

Ягнята 120-140

Поросята сосуны 20-25

Поросята отъёмыши 60-80

Свиноматки супоросные 70-90

Куры 40-50

Цыплята 15-25

Дозы УФ облучения можно контролировать уфиметрами УФИ-65 или расчётным путём. Облучать животных следует, постепенно начиная с 1/3 дозы, затем 1/2, потом 2/3 и наконец полная доза.

Разные УФ лампы имеют различную эритемную облучённость на облучаемой поверхности на растоянии 1 м от источника, мэр/м.

ДРТ-400 475

ДРТ-1000 1650

ЛЭ-15 20

ЛЭР-40 325

ДРВЭД-220-160 32

Необходимо отметить, что при увеличении расстояния от лампы с 1 до 1,5 м эритемная облучённость уменьшается в 2 раза, а на расстоянии 2 м от от источника – 4 раза. Это учитывать при подвеске ламп над животными. Также необходимо учитывать сроки их использования (1000-1500 ч). С увеличением времени использования ламп интенсивность УФ излучения у них снижается.

Пример расчёта:

Известно, что доза УФО для поросят равна 20-25 мэр/ч/м², а лампа ЛЭ-15 имеет эритемную облучённость 20 мэр/ч/м². Значит, если её подвесить на высоте 1 м от спины поросят, то их нужно облучить 1 ч; если на высоте 1,5-2 ч, а если на 2м, то 4ч.

УФ лампы необходимо подвешивать на расстоянии, недоступном для животных, с защитной сеткой или абажуром. Все металлические части ограждений должны быть занулены. При работе с бактерицидными лампами следует обязательно пользоваться спецодеждой и защитными очками для избегания ожогов кожи и развития конъюнктевита. Повтороное включение УФ-ламп после работы разрешается только после остывания ()через 10 мин.) в противном случае лампа перегорит. Также необходимо следить за напряжением в электрической сети.

Лекция №7. «Влияние микробной обсеменённости и пылевой загрязнённости воздуха на организм животных»

План: