Методические указания.

В течение последних десятилетий проблема использования ультрафиолетового (УФ) излучения в гигиенических целях привлекает внимание многих исследователей и прак­тических врачей, как в нашей стране, так и за рубежом.

Ультрафиолетовое излучение - естественный фактор окружающей среды. При его от­сутствии или недостатке ("ультрафиолетовое голодание") развиваются авитаминоз, дисфункциональные расстройства нервной системы, ослабление защитных сил организма, его предрасположенность ко многим заболеваниям, в частности к респираторным. Не­достаток естественного УФ света способствует обострению туберкулезного процесса в легких, полиартрита, радикулита и других заболеваний. Отсюда возникает задача ком­пенсации ультрафиолетовой недостаточности, что может быть достигнуто освещением помещений искусственными источниками, в частности, эритемными лампами.

Доказана защитная роль эритемного облучения при воздействии на организм произ­водственных ядов, мутагенов, канцерогенов, аллергенов и др.

В последнее время значительно расширились представления о методах и способах применения коротких КУФ-лучей для обеззараживания объектов окружающей среды. В связи с этим врачу любой специальности необходимо уметь в своей практической дея­тельности правильно решать вопросы по профилактике и лечению ультрафиолетовой не­достаточности, санации объектов окружающей среды.

Ультрафиолетовые лучи являются одним из видов лучистой энергии. По своей физи­ческой природе они представляют электромагнитные колебания с длиной волны от 400 до 180 нм. Влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека многообразно, ха­рактер их действия зависит от длины волны. Область А с длиной волны от 400 до 320 нм обладает флуоресцентным действием, область В (320-275 нм) - антирахитическим, и область С (285-265 нм)- бактерицидным.

Количество ультрафиолетовых лучей, входящих в состав солнечной радиации, под­вержено большим колебаниям. Оно зависит от высоты стояния солнца над горизонтом, времени года, от высоты, места наблюдения, широты местности, а также от степени загрязнения воздуха. Под загрязнением воздуха понимается наличие в нем посторонних примесей в газообразном, твердом и жидком диспергированном виде, в концентрациях, превышающих установленные нормативы. Так, содержание в атмосферном воздухе пыли на уровне 1,5-2,0 ПДК приводит к потере естественной УФ-радиации на 40-52% соответст­венно, что весьма существенно, ибо снижение интенсивности природного УФИ на 50% приравнивает "зону комфорта" к "зоне дефицита" этого фактора. Учитывая степень и многокомпонентность загрязнения воздуха во многих промышленных районах, применение профилактического УФО населения признается целесообразным на большей части терри­тории страны, исключая районы с избыточным УФИ, подтверждаемым текущим контролем, осуществляемым местными органами метеослужбы.

В неблагоприятных условиях находятся рабочие угольной и горной промышленности, рабочие бесфонарных и безоконных цехов промышленных предприятий и ряда других ма­лоосвещенных помещений машинных отделений, трюмов, туннелей и т.д. К факторам, уменьшающим радиацию солнца, относятся также и малые размеры между домами, недос­таточный просвет световых проемов, поглощение радиации стеклами, загрязнение сте­кол, затемнение окон занавесками и шторами и др.

Длительное ограничение и лишение человека естественного света может привести к расстройству физиологического равновесия и развитию патологических состояний, по­лучивших название светового голодания организма или ультрафиолетовой недостаточно­сти. проявлением этой патологии может быть авитаминоз Д, который сопровождается нарушением фосфорно-кальциевого обмена и процесса обызвествления костной ткани. Кроме того отмечается ослабление защитных сил организма, увеличивается предраспо­ложенность к некоторым заболеваниям, в частности к ОРВИ. Может также иметь место обострение хронических заболеваний, понижение работоспособности и ухудшение само­чувствия.

Борьбу с ультрафиолетовой недостаточностью (УФ-недостаточность) следует вести с помощью целого комплекса гигиенических мероприятий и прежде всего путем широкого использования гелиопрофилактики. Компенсация ультрафиолетовой недостаточности мо­жет проводиться с помощью искусственных способов: эритемными облучательными уста­новками

1-й способ их использования состоит в том, что в систему искусственного освеще­ния включаются лампы- источники эритемного излучения, все находящиеся в помещении люди облучаются в течение всего времени пребывания в нем ультрафиолетовым потоком небольшой интенсивности, для профилактического облучения.

2-м способом оборудуются специальные помещения- фотарии. В них производится ин­тенсивное ультрафиолетовое облучение в течение короткого времени, исчисляемого ми­нутами. Из двух способов профилактики УФ-недостаточности более приближается к ес­тественным условиям и более перспективен первый способ.

Эритемные облучательные установки генерируют УФ лучи с длинной волны 280-380 нм, обладающие тонизирующим, эритемным, загарным, антирахитическим действием.

В настоящее время практически применяются три типа искусственных источников УФ-излучения:

1. Эритемные люминесцентные лампы (ЛЭ), ЛЭР; ЭУВ-источники УФ-излучения в об­ластях А и В. Максимум излучения ламп- область В (313 нм) . Лампы изготовляются из специального сорта стекла (увиолевого), хорошо пропускающего УФЛ, изнутри трубка покрыта люминофором (фосфатом кальция, активированным талием) и заполнена дозиро­ванным количеством ртути с инертным газом под давлением в несколько мм.рт.ст. (Паскалей). Лампы бывают мощностью 15 (ЭУВ-15), 30 (ЭУВ-30) и 40 вт (ЛЭР-40, ЭУВ-40). Они включаются в электросеть с помощью дросселя и стартера.

2. Прямые ртутно-кварцевые лампы ПРК (ДРТ-дуговые). Они дают излучение в облас­тях А, В, С и видимой части спектра. Максимум излучения приходится на области В (25's) и С (15%). Поэтому лампы ПРК применяются как для облучения людей профилакти­ческими и лечебными дозами, так и для обеззараживания объектов внешней среды. Ис­ходя из этого, время облучения и расстояние от ламп строго дозируется. Глаза за­крываются темными очками. Лампы изготовляются из кварцевого стекла, заполняются дозированным количеством ртути и аргона. Используются лампы ПРК-2, ПРК-4, ПРК-7, ПРК-10.

3. Бактерицидные лампы из увиолевого стекла (БУВ). Это источники УФЛ в области С. Используются для обеззараживания объектов внешней среды, при работе для профи­лактики фотоофтальмии, глаза защищают стеклянными очками. БУВ производятся мощно­стью в 15, 30, 60 вт.

Мощность эритемного излучения называется эритемным потоком. При УФ облучении человека необходимо знать эритемную облученность (поверхностную плотность эритем­ного пучка лучей). Эритемная облученность характеризуется отношением величины па­дающего эритемного потока к величине облучаемой поверхности. Она измеряется в эр­гах на 1 кв.см. (Эр/кв.см.) или в миллиэргах на 1 кв.м. (мэр/кв.м.).

Биологический эффект от излучения зависит от времени его действия, поэтому чаще всего приходится иметь дело с величиной, учитывающей фактор времени- эритемной до­зой. Эритемная доза (или количество эритемного облучения) равна произведению облу­чения на длительность облучения. Единица измерения- миллиэрги в час на 1 кв.м.

На практике пользуются пороговой эритемной дозой (биодоза) или минимальной эри­темной дозой (МЭД). Она определяется как количество эритемного облучения, вызываю­щее первое едва заметное покраснение на коже незагорелого человека. Пороговая эри-темная доза различна у разных индивидуумов и зависит от возраста, состояния орга­низма, времени года и т.д. в среднем, для ориентировочных расчетов принято счи­тать, что пороговая Эритемная доза- 80 мэр/кв.м. Для того, чтобы определить необ­ходимую эритемную облученность при заданной эритемной дозе и длительности облуче­ния, надо значения эритемной дозы разделить на ее длительность, например, если Эритемная доза= 40 мэр/кв.м., а время облучения- 8 часов, то искомая облученной составит 40:8=5 мэр/кв.м. Экспериментально установлено, что при длительном облуче­нии суточная профилактическая Эритемная доза не должна быть менее 1/8 и более 3/4 МЭД. В эритемных единицах это составляет соответственно 10-60 мэр/кв.м.

Профилактическое УФ-облучение проводится в те сезоны, когда наблюдается большой дефицит природного ультрафиолета.

В гигиенических целях широко используются также и коротковолновое УФ-излучение, обладающее бактерицидным действием. Короткие УФЛ (КУФЛ) применяются для обеззара­живания воздуха, воды, пищевых продуктов, игрушек и других предметов. КУФЛ исполь­зуется в лечебных и детских учреждениях. Бактерицидное действие УФ-излучения свя­зано с непосредственным влиянием лучей на микроорганизмы.

Поглощение лучистой энергии бактериальной клеткой ведет к необратимой коагуля­ции протеиновой фракции протоплазмы, следствием чего является гибель клетки.

Для санации воздуха помещений, игрушек и т.п. чаще всего используются бактери­цидные увиолевые лампы мощностью 15,30,60 вт. (БУВ-15, БУВ-30, БУВ-60, ДБ-30), а также лампы ПРК-2, ПРК-4, ПРК-7). Если обеззараживание воздуха производится дли­тельное время в присутствии людей, то используется в этих случаях экранированное УФ-излучение (непрямой метод- поток УФ-лучей направляется к потолку и обеззаражи­вает воздух в верхней зоне помещения). Под действием конвекционных токов слои воз­духа перемещаются по вертикали и через некоторое время количество микроорганизмов в воздухе всего помещения уменьшается в среднем на 50-55%. При этом расчетная мощ­ность облучательных установок не должна превышать 1 вт/куб.м. помещения. Например, кубатура помещения равна 30 куб.м. для достижения обеззараживающего эффекта доста­точно сконструировать 1 лампу БУВ-30.

В отсутствии людей дезинфекция воздуха применяется прямой метод. Расчетная мощ­ность излучения составляет 2-2,5 вт/куб.м помещения.

Для обеззараживания игрушек, посуды и т.п. могут быть использованы переносные облучательные установки с бактерицидной лампой БУВ-30, которые устанавливаются на расстоянии 10-20 см от облучаемой поверхности. Экспозиция- 5 минут или специальные шкафы. Например, шкаф для обеззараживания игрушек Т.Ф.Новиковой.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ.

Дозиметрия и определение интенсивности облучения имеет большое значение при работе с искусственными источниками УФ-излучения (УДД), фотарии, физиотерапевтиче­ские кабинеты, электросварка, автогенная сварка и др.

Для определения интенсивности УФ-радиации используется фотоэлектрический метод. С помощью ультрафиолетметров (УФМ-5 и др.) и фотохимический метод (щавелевокислый по Куличковой).

Фотоэлектрический метод измерения УФ-излучения

Для измерения интенсивности УФ-излучения предложены специальные приборы, назы­ваемые ультрафиолетметрами или уфметрами. Принцип их действия основан на преобра­зовании лучистой энергии УФ-спектра в электрический ток, который либо измеряется микроамперметром, либо накапливается в конденсаторе. В последнем случае конденса­тор, периодически разряжаясь, дает импульсы напряжения, регистрируемые зажиганиями тиратрона, звуковыми сигналами или специальными счетчиком. Наибольшее распростра­нение получил ультрафиолетметр конструкции Всесоюзного НИИ светотехники УФМ-5. Он портативен и несложен в обращении. Прибор действует по схеме накопления зарядов. Измерение ультрафиолетового излучения производятся путем подсчета импульсов по световым сигналам тиратрона или по специальному счетчику, вмонтированному в перед­нюю стенку прибора. Питание электрической схемы производится от батарей, установ­ленных внутри корпуса.

Для того, чтобы производить измерения в разных областях ультрафиолетового спек­тра в приборе поставлены два приемника излучения- сурьяно-цезиевый фотоэлемент, служащий для регистрации длинноволнового эритемного УФ излучения (290-340 нм) и 2 магниевый фотоэлемент для измерения коротковолнового излучения (220-290 нм) .

Ультрафиолетметр позволяет измерить величину облученности и дозу облучения. Из­мерения первого рода производятся для оценки интенсивности излучения, для измере­ния распределения облученности на поверхности, в помещении и т.п. Измерения вто­рого рода используются для дозировки радиации, оказывающей эритемное и бактерицид­ное действие.

Измерение облученности осуществляется путем определения частоты следования им­пульсов, т.е. числа импульсов счетчика за определенный промежуток времени (30 сек). Измерение дозы производится путем подсчета количества импульсов за все время облучения. Для работы при разной интенсивности излучения прибор имеет несколько диапазонов чувствительности.

Методика измерения. Ультрафиолетметр устанавливают таким образом, чтобы поверх­ность его, на которой находятся фотоэлементы, совпадала с плоскостью, где изМерЯ-ется облученность. В зависимости от измеряемой области спектра открывают крышку магниевого или сурьяно-цезиевого элемента. Крышка второго элемента должна быть при этом плотно закрыта, выбрав наиболее удобный диапазон, включают питание прибора и одновременно с очередным импульсом отмечают начало отсчета. Спустя определенное время отсчет заканчивают и определяют дозу и интенсивность облучения. Эритемную облученность находят по формуле: Е=СП*П*К, где:

К - эритемная облученность (мквт/кв.см.);

СП - величина, зависящая от типа источника УФ излучения и находится по таблице;

П - количество импульсов в секунду;

К - энергетическое значение одного импульса в зависимости от диапазона чувстви­тельности, находится по таблице 2. (см. настенную таблицу).

Пример: при измерении ультрафиолетового излучения от эритемной лампы за 30 сек. было зарегистрировано 12 импульсов. Измерение производилось на первом диапазоне чувствительности. Находим эритемную облученность по формуле: Е=СП*П*К. Так, как мы измеряли облученность от лампы ЭУФ, то значение СП по таблице равно 4,8. Значение К=1, П=12: 30= 0,4

Е= 4,8* 4,1= 1,92 мквт/кв.см

Для того, чтобы знать дозу облучения (Н) необходимо эритемную облученность (Е) умножить на время облучения (Т) в минутах:

Н=Е*Т

Пример: облучение производится в течение 7 часов. Следовательно 1,92 мквт/кв.см* 420 мин.= 806,4мквт/кв.см

Биодоза в энергетических единицах- 4000 мквт/кв.см. Следовательно в нашем слу­чае человек за сутки получит

806,4: 4000= 1/5 биодозы

Методика измерения интенсивности УФ-радиации по методу Куличковой изложена в руководстве к лабораторным занятиям по общей гигиене. Автор Г.И.Румянцев с со-авт(М., 1980, стр.77-80).

Определение биодозы, МЭД и профилактической дозы.

Пороговой эритемной дозой или биодозой, называется количество облучения, кото­рое вызывает едва заметное покраснение (эритему) на коже незагорелого человека. Спустя 2-4 и более часа после облучения, пороговая доза непостоянна и зависит от пола, возраста, состояния здоровья и других индивидуальных особенностей и поэтому устанавливается экспериментально у каждого человека (при облучении в фотариях или физиокабинетах). При индивидуальном облучении пороговая доза равна МЭД (минималь­ной эритемной дозе), а профилактическая- 1/8-3/4 МЭД. При групповом облучении (УДД) фотарии маячного или лабиринтного типа, солярии устанавливается МЭД и профи­лактическая доза для данного коллектива. Например, в детском дошкольном учреждении проводится облучение детей в фотарии маячного типа. Группа 15 человек. У 10 детей биодоза равна 3 мин., у 3 детей- 2 мин. и у 2- 1 минута.

МЭД группы устанавливается по наименьшему значению биодозы, т.е. в нашем случае она равна 1 мин., а профилактическая доза будет равна 1/8-3/4 от минуты.

Определение биодозы проводится тем же источником искусственного УФ-излучения, который будет применяться для профилактического облучения (лампы ЗУВ или ПРК). При использовании эритемных установок длительного действия для облучения больших кол­лективов (рабочих цехов, отделов, школьных классов, групп дошкольных детских учре­ждений) определение профилактической дозы по методу Горбачева-Дальфельда не прово­дится. Для этого используется расчетный метод, учитывающий высоту подвеса ламп, время облучения (в часах), мощность эритемных ламп.