Методы измерения и нормирования интенсивности ультрафиолетового излучения

ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

Кафедра общей гигиены, экологии и радиационной медицины

 

ТЕМА 3

Экологические факторы. физические факторы.

Влияние ультрафиолетового излучения на человека

Учебно-методическое пособие по радиационной и экологической медицине

Для студентов 2 курса лечебного и медико-диагностического факультетов

Гомель 2014

 

ВВЕДЕНИЕ

Рациональное использование солнечного излучения способствует укреплению здоровья, повышению его реактивности и устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды. И, наоборот, при недостаточной инсоляции, особенно при УФ-дефиците, у человека уровень здоровья снижается, повышается восприимчивость к инфекционным заболеваниям, у детей может развиться рахит.

Врачи любой специализации должны знать суть и роль в жизни человека солнечных излучений, обязаны уметь давать соответствующие рекомендации по рациональному использованию, как природных излучений, так и искусственных излучений для укрепления и сохранения здоровья.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ

Научиться прогнозировать возможные последствия воздействия ультрафиолетового излучения на кожу человека.

ЗАДАЧИ ЗАНЯТИЯ

1. Ознакомиться с особенностями биологического действия ультрафиолетового излучения на организм человека.

2. Определить тип чувствительности кожи;

3. Усвоить методику оценки риска развития рака кожи;

4. Усвоить методику расчета времени солнечного воздействия, необходимого для обеспечения суточной потребности человека в витамине Д₃.

 

ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ

Для полного усвоения темы необходимо повторить соответствующий материал из следующих дисциплин:

o физики – электромагнитное излучение, удельная мощность излучений, длина волны, энергия кванта;

o биологии – биологическое действие солнечной радиации;

o  физиологии - нарушение физиологического равновесия в организме при недостатке солнечного света;

o биохимии – фотохимические реакции, происходящие в организме под воздействием ультрафиолетовых излучений.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ

1. Как подразделяется ультрафиолетовая часть спектра солнечного излучения по характеру биологического действия?

2. Какие существуют методы измерения УФ-составляющей солнечной радиации?

3. Что такое биодоза, минимальная суточная профилактическая доза, оптимальная доза? (Дать определение этих понятий).

4. В чем заключается ультрафиолетовая недостаточность, как осуществляется ее профилактика?

5. К чему приводит чрезмерное облучение организма лучами УФ спектра; как его предупредить?

 

УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ

Ультрафиолетовая часть солнечного спектра наиболее активна в биологическом отношении. Интенсивность и спектральный состав ее постоянно меняются в зависимости от сезона года, состояния атмосферы, количества водяных паров, аэрозолей, высоты стояния Солнца над горизонтом, от уровня запыления и годового загрязнения атмосферного воздуха. Одна из основных характеристик - длина волны (от 200 до 400 нм.), кроме того существует деление на 3 группы, в зависимости от длины волн:

1) УФ-лучи группы А     - 400-320 нм.

2) УФ-лучи группы В      - 320-280 нм.

3) УФ-лучи группы С      - 280-200 нм.

УФ- излучение обладает широким биологическим действием, проникая в ткани на глубину 0,5 - 1,0 мм, оно активно влияет на иммунологическую резистентность организма, повышая активность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, приводит к активации биохимических процессов и, таким образом, оказывает влияние на метаболизм клеток. Повышается скорость химических процессов в организме, что в свою очередь улучшает обменные и трофические процессы, ускоряется рост и регенерация тканей организма, повышается сопротивляемость инфекции, кроме того, улучшается физическая и умственная работоспособность.

Под влиянием значительных доз УФ-лучей на коже возникает эритема, достигающая своего максимального развития через 18 - 20 часов. На месте которой к 7 - 9 дню возникает пигментация - загар. Процессы, происходящие при эритемообразовании лежат в основе обезболивающего, противовоспалительного, рассасывающего действия.

Специфическим биологическим действием УФ-излучения является образование эндогенного витамина D, которое происходит под в коже под влиянием небольших доз УФ-лучей группы А с длиной волны, равной 315-365 нм. Дегидрохолестерин, находящийся в коже, превращается в витамин D3. Последний принимает участие в регуляции фосфорно- кальциевого обмена в организме.

Важным свойством ультрафиолетовых лучей является бактерицидное действие. В его основе лежит непосредственное влияние этих лучей на микроорганизмы. При поглощении лучистой энергии в последних происходят сложные биохимические процессы, приводящие в конечном итоге к гибели микроорганизма.

Говоря о биологическом действии ультрафиолетового излучения, необходимо напомнить и о его возможных побочных эффектах. Так, при одноразовом избыточном УФ-облучении возможно:

· возникновение фотохимического ожога, который проявляется в виде эритемы, волдырей, головной боли, возможна фотоофтальмия. При этом происходит усиление ПОЛ, что ведет к повреждению клеточных мембран и гибели клеток.

· обосрение хронических заболеваний, таких как туберкулез, ревматизм и др., т. к. при усилении образования меланина увеличивается потребность в незаменимых аминокислотах, витаминах, солях кальция, что неблагоприятно сказывается на течении хронического процесса.

· при воздействии УФ-излучения группы С с длиной волны 200- 280 нм происходит инактивация холекальциферола в токсичные его производные.

При длительном воздействии избыточного УФ- излучения возможно:

· образование перикисных и эпоксидных веществ, обладающих мутагенным действием.

· индуцирование рака кожи.

· повышение фотосенсибилизации.

· возникновение у группы людей фотоаллергий.

· возникновение солнечного удара и осложнений, с ним связанных.

Методы измерения и нормирования интенсивности ультрафиолетового излучения

Благоприятное воздействие УФ-излучения можно обеспечить путем регулирования его интенсивности и эритемной дозы облучения, а также четкого контроля проведения процесса облучения. В настоящее время для этой цели используют три метода: биологический, фотохимический и фотоэлектрический.

Биологический метод широко применяется в медицинской практике. В его основе лежит определение эритемной - биологической дозы (витадозы) облученности. Биодоза – это наименьшее количество УФ-облучения (или минимальное время облучения), которое вызывает (через 8 – 14 ч) появление едва заметного покраснения на незагорелом участке кожи (определяется с помощью биодозиметра Горбачева).

Доза, предупреждающая гипо- и авитаминоз D, нарушения фосфорно-кальциевого обмена и другие нежелательные последствия светового голодания, называется профилактической дозойи составляет 1/8 эритемнойдозы. Физиологическаядоза ультрафиолетового излучения (с точки зрения ее адаптогенного действия) составляет ¼  - ½ эритемной дозы.

Пороговая эритемная биодоза непостоянна и зависит от пола, возраста, состояния здоровья и других индивидуальных особенностей. Биодоза устанавливается экспериментально в каждом конкретном случае или выборочно – для наиболее ослабленных лиц, которые будут подвергаться облучению.

Фотохимический метод определения степени эритемной облученности, вызванной УФ-излучением, основывается на разложении последним в присутствии уранил нитрата титрованного раствора щавелевой кислоты. Одной эритемной дозе соответствует 4 мг разложившейся щавелевой кислоты на 1 см² поверхности облученного раствора.

Фотоэлектрический (физический)метод основывается на определении интенсивности УФ-излучения с помощью специальных приборов – ультрафиолетметров или уфиметров (УФМ-71). Эти приборы позволяют определять энергетическую (физическую) величину УФ-излучения – степень энергетической облучённости для оценки интенсивности УФ-облучения и характера распределения его на поверхности в объеме помещения. Результаты измерения обозначаются в ваттах на квадратный метр и в производных ватта (Вт/м², мВт/м², мкВт/м²). С помощью указанных приборов можно определить и количество облучения, т.е. дозу энергетической облученности, для дозирования излучения отдельно в эритемном (290 – 340 нм) и бактерицидном (220 – 290 нм) диапазонах - Вт/(м² час), мВт/(м² час), мкВт/(м² час).