ультрафиолетовое излучение
Открытие инфракрасного излучения побудило немецкого физика Иоганна Вильгельма Риттера начать изучение противоположного конца спектра, прилегающего к его фиолетовой области. Очень скоро обнаружилось, что там располагается излучение с весьма сильной химической активностью. Новое излучение получило название ультрафиолетовых лучей.
Что же такое ультрафиолетовое излучение? И каково его влияние на земные процессы и действие на живые организмы?
Отличие ультрафиолетового излучения от инфракрасного
Ультрафиолетовое излучение, как и инфракрасное, представляет собой электромагнитные волны. Именно эти излучения ограничивают спектр видимого света с двух сторон. Оба вида лучей не воспринимаются органами зрения. Имеющиеся отличия в их свойствах вызвано разницей в длине волны.
Диапазон ультрафиолетового излучения, располагающегося между видимым и рентгеновским излучением, - достаточно широк: от 10 до 380 микрометра (мкм).
Основное свойство инфракрасного излучения - это его тепловое действие, тогда как важнейшей особенностью ультрафиолета является его химическая активность. Именно благодаря этой особенности ультрафиолетовое излучение оказывает огромное влияние на организм человека.
Влияние ультрафиолетового излучения на человека
Биологический эффект, оказываемый различными длинами ультрафиолетовых волн, имеет существенные различия. Поэтому биологи разделили весь УФ диапазон на 3 участка:
- УФ-A лучи, это ближний ультрафиолет;
- УФ-B - средний;
- УФ-C - дальний.
Окутывающая нашу планету атмосфера, является своеобразным щитом, защищающим Землю от мощного потока ультрафиолетового излучения, идущего от Солнца.
Причём УФ-C лучи поглощаются озоном, кислородом, водяным паром и углекислым газом почти на 90%. Поэтому поверхности Земли в основном достигает радиация, содержащая УФ-A и небольшую долю УФ-В.
Наиболее агрессивным является коротковолновое излучение. Биологическое действие коротковолнового УФ-излучения при попадании на живые ткани могло бы оказывать достаточно разрушительное влияние. Но к счастью, озоновый щит планеты уберегает нас от его воздействия. Однако, не следует забывать, что источниками лучей именно этого диапазона являются ультрафиолетовые лампы и сварочные аппараты.
Биологическое действие длинноволнового УФ-излучения заключается преимущественно в эритемном (вызывающим покраснение кожи) и загарном действии. Эти лучи достаточно мягко воздействуют на кожу и ткани. Хотя существует индивидуальная зависимость кожи от воздействия УФ.
Также при воздействии интенсивного ультрафиолета могут пострадать глаза.
О влиянии ультрафиолетового излучения на человека знают все. Но в основном - это поверхностные сведения. Попробуем детальнее осветить эту тему.
Как влияет ультрафиолет на кожу (ультрафиолетовый мутагенез)
Хроническое солнечное голодание ведёт ко многим негативным последствиям. Точно так же, как и другая крайность - желание приобрести «красивый, шоколадный цвет тела» за счёт длительного пребывания под палящими солнечными лучами. Как и почему влияет ультрафиолет на кожу? Чем грозит неконтролируемое пребывание на солнце?
Естественно, что покраснение кожи, далеко не всегда приводит к шоколадному загару. Потемнение кожи происходит как результат выработки организмом красящего пигмента - меланина, как свидетельство борьбы нашего организма с травмирующим действием УФ части солнечного излучения. При этом, если покраснение - это временное состояние кожи, то потеря её эластичности, разрастание клеток эпителия в виде веснушек и пигментных пятен - это стойкий косметический дефект. Ультрафиолет, глубоко проникая в кожные покровы, может стать причиной ультрафиолетового мутагенеза, то есть повреждения клеток кожи на генном уровне. Самым грозным его осложнением является меланома - опухоль кожи. Метастазирование меланомы может привести к летальному исходу.
Защита кожи от УФ-излучения
Существует ли защита кожи от УФ-излучения? Чтобы защитить кожу от солнца, особенно на пляже, достаточно придерживаться нескольких правил.
Для защиты кожи от ультрафиолетового излучения необходимо использовать и специально подобранную одежду.
Как влияет ультрафиолет на глаза (электроофтальмия)
Ещё одним проявлением негативного воздействия ультрафиолетового излучения на организм человека является электроофтальмия, то есть повреждение структур глаза под воздействием интенсивного ультрафиолета.
Поражающим фактором при этом процессе является средневолновой диапазон ультрафиолетовых волн.
Часто это происходит при следующих условиях:
- во время наблюдения за солнечными процессами без специальных приспособлений;
- при яркой, солнечной погоде на море;
- во время пребывания в горном, заснеженном районе;
- при кварцевании помещений.
При электроофтальмии имеет место ожёг роговицы. Симптомами такого поражения являются:
- усиленное слезотечение;
- резь;
- светобоязнь;
- покраснение;
- отёк эпителия роговицы и век.
К счастью, обычно глубокие слои роговицы не поражаются, и после заживления эпителия зрение восстанавливается.
Первая помощь при электроофтальмии
Описанные выше симптомы могут доставить человеку не только дискомфорт, но и настоящие страдания. Как оказать первую помощь при электроофтальмии?
Помогут следующие действия:
- промывание глаз чистой водой;
- закапывание увлажняющих капель;
- солнцезащитные очки.
Компрессы из влажных пакетиков чёрного чая и сырого, тёртого картофеля отлично снимают резь в глазах.
Если помощь не возымела действия, обратитесь к врачу. Он назначит терапию, направленную на восстановление роговицы.
Всех этих неприятностей можно было бы избежать, используя солнцезащитные очки со специальной маркировкой - UV 400, которые полностью защитят глаза от всех видов ультрафиолетовых волн.
Применение ультрафиолетового излучения в медицине
В медицине существует термин «ультрафиолетовое голодание». Это состояние организма возникает при отсутствии или недостаточном воздействии солнечного света на организм человека.
Чтобы избежать возникающих при этом патологий, используют искусственные источники УФ-излучения. Их дозированное использование помогает справиться с зимним дефицитом витамина D в организме и повысить иммунитет.
Наряду с этим ультрафиолетовая терапия широко применяется для лечения суставов, дерматологических и аллергических заболеваний.
Ультрафиолетовое облучение также помогает:
- поднять гемоглобин и понизить уровень сахара;
- улучшить работу щитовидной железы;
- восстановить работу дыхательной и эндокринной систем;
- обеззараживающее действие УФ-лучей широко применяется для дезинфекции помещений и хирургических инструментов;
- весьма полезны его бактерицидные свойства для лечения больных с тяжёлыми, гнойными ранами.
Как и при любом серьёзном воздействии на человеческий организм необходимо учитывать не только пользу, но и возможный вред от ультрафиолетового излучения.
Противопоказаниями для ультрафиолетовой терапии являются острые воспалительные и онкологические заболевания, кровотечения, II и III стадия гипертонической болезни, активная форма туберкулёза.
Каждое научное открытие несёт для человечества как потенциальные опасности, так и огромные перспективы его использования. Познание последствий воздействия ультрафиолета на человеческий организм, позволило не только минимизировать его негативное влияние, но и в полной мере применить ультрафиолетовое излучение в медицине и других сферах жизни.
Энергия Солнца представляет собой электромагнитные волны, которые подразделяются на несколько частей спектра:
- рентгеновские лучи - с самой короткой длиной волны (ниже 2 нм);
- длина волны ультрафиолетового излучения составляет от 2 до 400 нм;
- видимая часть света, которая улавливается глазом человека и животных (400-750 нм);
- теплое окислительное (свыше 750 нм).
Каждая часть находит свое применение и имеет большое значение в жизни планеты и всей ее биомассы. Мы же рассмотрим, что представляют собой лучи в диапазоне от 2 до 400 нм, где они используются и какую роль играют в жизни людей.
История открытия УФ-излучения
Первые упоминания относятся еще к XIII веку в описаниях философа из Индии. Он писал о невидимом глазу фиолетовом свете, который был им обнаружен. Однако технических возможностей того времени явно недоставало, чтобы подтвердить это экспериментально и изучить подробно.
Удалось же это пять веков спустя физику из Германии Риттеру. Именно он проводил опыты над хлоридом серебра по распаду его под воздействием электромагнитного излучения. Ученый увидел, что быстрее данный процесс идет не в той области света, которая была к тому времени уже открыта и называлась инфракрасной, а в противоположной. Выяснилось, что это новая область, до сих пор не исследованная.
Таким образом, в 1842 году было открыто ультрафиолетовое излучение, свойства и применение которого в последствии подверглись тщательному разбору и изучению со стороны разных ученых. Большой вклад в это внесли такие люди, как: Александр Беккерель, Варшавер, Данциг, Македонио Меллони, Франк, Парфенов, Галанин и другие.
Общая характеристика
Что же представляет собой применение которого на сегодняшний день столь широко в различных отраслях деятельности человека? Во-первых, следует обозначить, что появляется данный света только при очень высоких температурах от 1500 до 2000 0 С. Именно в таком интервале УФ достигает пика активности по воздействию.
По физической природе это электромагнитная волна, длина которой колеблется в довольно широких пределах - от 10 (иногда от 2) до 400 нм. Весь диапазон данного излучения условно делится на две области:
- Ближний спектр. Доходит до Земли через атмосферу и озоновый слой от Солнца. Длина волны - 380-200 нм.
- Далекий (вакуумный). Активно поглощается озоном, кислородом воздуха, компонентами атмосферы. Исследовать удается только специальными вакуумными устройствами, за что и получил свое название. Длина волны - 200-2 нм.
Существует своя классификация видов, которые имеет ультрафиолетовое излучение. Свойства и применение находит каждый из них.
- Ближний.
- Дальний.
- Экстремальный.
- Средний.
- Вакуумный.
- Длинноволновой черный свет (УФ-А).
- Коротковолновой гермицидный (УФ-С).
- Средневолновой УФ-В.
Длина волны ультрафиолетового излучения у каждого вида своя, но все они находятся в общих уже обозначенных ранее пределах.
Интересным является УФ-А, или, так называемый, черный свет. Дело в том, что данный спектр имеет длину волны от 400-315 нм. Это находится на границе с видимым светом, который человеческий глаз способен улавливать. Поэтому такое излучение, проходя через определенные предметы или ткани, способно переходить в область видимого фиолетового света, и люди различают его как черный, темно-синий или темно-фиолетовый оттенок.
Спектры, которые дают источники ультрафиолетового излучения, могут быть трех типов:
- линейчатые;
- непрерывные;
- молекулярные (полосные).
Первые характерны для атомов, ионов, газов. Вторая группа - для рекомбинационного, тормозного излучения. Источники третьего типа чаще всего встречаются при изучении разреженных молекулярных газов.
Источники ультрафиолетового излучения
Основные источники УФ-лучей делятся на три большие категории:
- естественные или природные;
- искусственные, созданные человеком;
- лазерные.
Первая группа включает в себя единственный вид концентратора и излучателя - Солнце. Именно небесное светило дает мощнейший заряд данного типа волн, которые способны проходить через и достигать поверхности Земли. Однако не всей своей массой. Учеными выдвигается теория о том, что жизнь на Земле зародилась только тогда, когда озоновый экран стал защищать ее от избыточного проникновения вредного в больших концентрациях УФ-излучения.
Именно в этот период стали способны существовать белковые молекулы, нуклеиновые кислоты и АТФ. До сегодняшнего дня слой озона вступает в тесное взаимодействие с основной массой УФ-А, УФ-В и УФ-С, обезвреживая их, и не давая пройти через себя. Поэтому защита от ультрафиолетового излучения всей планеты - исключительно его заслуга.
От чего зависит концентрация проникающего на Землю ультрафиолета? Есть несколько основных факторов:
- озоновые дыры;
- высота над уровнем моря;
- высота солнцестояния;
- атмосферное рассеивание;
- степень отражения лучей от земных природных поверхностей;
- состояние облачных паров.
Диапазон ультрафиолетового излучения, проникающего на Землю от Солнца, колеблется в пределах от 200 до 400 нм.
Следующие источники - это искусственные. К ним можно отнести все те приборы, устройства, технические средства, которые были сконструированы человеком для получения нужного спектра света с заданными параметрами длины волны. Это было сделано с целью получать ультрафиолетовое излучение, применение которого может быть крайне полезным в разных областях деятельности. К искусственным источникам относятся:
- Эритемные лампы, обладающие способностью активизировать синтез витамина D в коже. Это предохраняет от заболеваний рахитом и лечит его.
- Аппараты для соляриев, в которых люди получают не только красивый естественный загар, но и лечатся от заболеваний, возникающих при недостатке открытого солнечного света (так называемая, зимняя депрессия).
- Лампы-аттрактанты, позволяющие бороться с насекомыми в условиях помещений безопасно для человека.
- Ртутно-кварцевые устройства.
- Эксилампа.
- Люминесцентные устройства.
- Ксеноновые лампы.
- Газоразрядные устройства.
- Высокотемпературная плазма.
- Синхротронное излучение в ускорителях.
Еще один тип источников - лазеры. Их работа основана на генерации различных газов - как инертных, так и нет. Источниками могут быть:
- азот;
- аргон;
- неон;
- ксенон;
- органические сцинтилляторы;
- кристаллы.
Совсем недавно, около 4 лет назад, был изобретен лазер, работающий на свободных электронах. Длина ультрафиолетового излучения в нем равна той, которая наблюдается в условиях вакуума. Лазерные поставщики УФ используются в биотехнологических, микробиологических исследованиях, масс-спектрометрии и так далее.
Биологическое воздействие на организмы
Действие ультрафиолетового излучения на живых существ двояко. С одной стороны, при его недостатке могут возникать заболевания. Это выяснилось только в начале прошлого столетия. Искусственное облучение специальным УФ-А в необходимых нормах способно:
- активизировать работу иммунитета;
- вызвать образование важных сосудорасширяющих соединений (гистамин, например);
- укрепить кожно-мышечную систему;
- улучшить работу легких, повысить интенсивность газообмена;
- повлиять на скорость и качество метаболизма;
- повысить тонус организма, активизировав выработку гормонов;
- увеличить проницаемость стенок сосудов на коже.
Если УФ-А в достаточном количестве попадает в организм человека, то у него не возникает таких заболеваний, как зимняя депрессия или световое голодание, а также значительно снижается риск развития рахита.
Влияние ультрафиолетового излучения на организм бывает следующих типов:
- бактерицидное;
- противовоспалительное;
- регенерирующее;
- болеутоляющее.
Эти свойства во многом объясняют широкое применение УФ в медицинских учреждениях любого типа.
Однако, помимо перечисленных плюсов, есть и отрицательные стороны. Существует ряд заболеваний и недугов, которые можно приобрести, если не дополучать или, напротив, принимать в избыточном количестве рассматриваемые волны.
- Рак кожи. Это самое опасное воздействие ультрафиолетового излучения. Меланома способна образоваться при избыточном влиянии волн от любого источника - как природного, так и созданного людьми. Это особенно касается любителей загара в солярии. Во всем необходима мера и осторожность.
- Разрушительное действие на сетчатку глазных яблок. Другими словами, может развиться катаракта, птеригиум или ожег оболочки. Вредное избыточное воздействие УФ на глаза было доказано учеными уже давно и подтверждено экспериментальными данными. Поэтому при работе с такими источниками следует соблюдать На улице оградить себя можно при помощи темных очков. Однако в этом случае следует опасаться подделок, ведь если стекла не снабжены УФ-отталкивающими фильтрами, то разрушающее действие будет еще сильнее.
- Ожоги на коже. В летнее время их можно заработать, если долгое время неконтролируемо подвергать себя воздействию УФ. Зимой же можно получить их из-за особенности снега отражать практически полностью данные волны. Поэтому облучение происходит и со стороны Солнца, и со стороны снега.
- Старение. Если люди долгое время находятся под воздействием УФ, то у них начинают очень рано проявляться признаки старения кожи: вялость, морщины, дряблость. Это происходит от того, что защитные барьерные функции покровов ослабевают и нарушаются.
- Воздействие с последствиями во времени. Заключаются в проявлениях негативных воздействий не в молодом возрасте, а ближе к старости.
Все эти результаты являются последствиями нарушения дозировок УФ, т.е. они возникают, когда использование ультрафиолетового излучения проводится нерационально, неправильно, и без соблюдения мер безопасности.
Ультрафиолетовое излучение: применение
Основные области использования отталкиваются от свойств вещества. Это справедливо и для спектральных волновых излучений. Так, главными характеристиками УФ, на которых базируется его применение, являются:
- химическая активность высокого уровня;
- бактерицидное воздействие на организмы;
- способность вызывать свечение различных веществ разными оттенками, видимыми глазом человека (люминесценция).
Это позволяет широко использовать ультрафиолетовое излучение. Применение возможно в:
- спектрометрических анализах;
- астрономических исследованиях;
- медицине;
- стерилизации;
- обеззараживании питьевой воды;
- фотолитографии;
- аналитическом исследовании минералов;
- УФ-фильтрах;
- для ловли насекомых;
- для избавления от бактерий и вирусов.
Каждая из перечисленных областей использует определенный тип УФ со своим спектром и длиной волны. В последнее время данный тип излучения активно используется в физических и химических исследованиях (установление электронной конфигурации атомов, кристаллической структуры молекул и различных соединений, работа с ионами, анализ физических превращений на различных космических объектах).
Есть еще одна особенность воздействия УФ на вещества. Некоторые полимерные материалы способны разлагаться под воздействием интенсивного постоянного источника данных волн. Например, такие, как:
- полиэтилен любого давления;
- полипропилен;
- полиметилметакрилат или органическое стекло.
В чем выражается воздействие? Изделия из перечисленных материалов теряют окраску, трескаются, тускнеют и, в конечном итоге, разрушаются. Поэтому их принято называть чувствительными полимерами. Эту особенность деградации углеродной цепи при условиях солнечной освещенности активно используют в нанотехнологиях, рентгенолитографии, трансплантологии и прочих областях. Делается это в основном для сглаживания шероховатостей поверхности изделий.
Спектрометрия - основная область аналитической химии, которая специализируется на идентификации соединений и их состава по способности поглощать УФ-свет определенной длины волны. Получается, что спектры уникальны для каждого вещества, поэтому можно их классифицировать по результатам спектрометрии.
Также применение ультрафиолетового бактерицидного излучения осуществляется для привлечения и уничтожения насекомых. Действие основано на способности глаза насекомого улавливать невидимые человеку коротковолновые спектры. Поэтому животные летят на источник, где и подвергаются уничтожению.
Использование в соляриях - специальных установках вертикального и горизонтального типа, в которых человеческое тело подвергается воздействию УФ-А. Делается это для активизации выработки в коже меланина, придающего ей более темный цвет, гладкость. Кроме того, при этом подсушиваются воспаления и уничтожаются вредные бактерии на поверхности покровов. Особое внимание следует уделять защите глаз, чувствительных зон.
Медицинская область
Применение ультрафиолетового излучения в медицине основано также на его способностях уничтожать невидимые глазу живые организмы - бактерии и вирусы, и на особенностях, происходящих в организме во время грамотного освещения искусственным или естественным облучением.
Основные показания к лечению УФ можно обозначить в нескольких пунктах:
- Все виды воспалительных процессов, ран открытого типа, нагноений и открытых швов.
- При травмах тканей, костей.
- При ожогах, обморожениях и кожных заболеваниях.
- При респираторных недугах, туберкулезе, бронхиальной астме.
- При возникновении и развитии различных видов инфекционных заболеваний.
- При недугах, сопровождающихся сильными болевыми ощущениями, невралгии.
- Заболевания горла и носовой полости.
- Рахиты и трофическая
- Стоматологические заболевания.
- Регуляция давления кровяного русла, нормализация работы сердца.
- Развитие раковых опухолей.
- Атеросклероз, почечная недостаточность и некоторые другие состояния.
Все эти заболевания могут иметь весьма серьезные последствия для организма. Поэтому лечение и профилактика использованием УФ - это настоящее медицинское открытие, спасающее тысячи и миллионы людских жизней, сохраняющее и возвращающее им здоровье.
Еще один вариант использования УФ с медицинской и биологической точки зрения - это обеззараживание помещений, стерилизация рабочих поверхностей и инструментов. Действие основано на способности УФ угнетать развитие и репликацию молекул ДНК, что приводит к их вымиранию. Бактерии, грибки, простейшие и вирусы гибнут.
Основной проблемой при использовании такого излучения для стерилизации и обеззараживания помещения является область освещения. Ведь организмы уничтожаются только при непосредственном воздействии прямых волн. Все, что остается за пределами, продолжает свое существование.
Аналитическая работа с минералами
Способность вызывать у веществ люминесценцию позволяет применять УФ для анализа качественного состава минералов и ценных горных пород. В этом плане очень интересными бывают драгоценные, полудрагоценные и поделочные камни. Каких только оттенков они не дают при облучении их катодными волнами! Очень интересно об этом писал Малахов, знаменитый геолог. В его труде рассказывается о наблюдениях за свечением цветовой палитры, которое способны давать минералы в разных источниках облучения.
Так, например, топаз, который в видимом спектре имеет красивый насыщенный голубой цвет, при облучении высвечивается ярко-зеленым, а изумруд - красным. Жемчуг вообще не может дать какой-то определенный цвет и переливается многоцветьем. Зрелище в результате получается просто фантастическое.
Если в состав исследуемой породы входят примеси урана, то высвечивание покажет зеленый цвет. Примеси мелита дают синий, а морганита - сиреневый или бледно-фиолетовый оттенок.
Использование в фильтрах
Для использования в фильтрах также применяется ультрафиолетовое бактерицидное излучение. Типы таких структур могут быть разные:
- твердые;
- газообразные;
- жидкие.
Основное применение такие устройства находят в химической отрасли, в частности, в хроматографии. С их помощью можно провести качественный анализ состава вещества и идентифицировать его по принадлежности к тому или иному классу органических соединений.
Обработка питьевой воды
Обеззараживание ультрафиолетовым излучением питьевой воды является одним из самых современных и качественных методов ее очистки от биологических примесей. Преимущества этого метода следующие:
- надежность;
- эффективность;
- отсутствие посторонних продуктов в воде;
- безопасность;
- экономичность;
- сохранение органолептических свойств воды.
Именно поэтому на сегодняшний день такая методика обеззараживания идет в ногу с традиционным хлорированием. Действие основано на тех же особенностях - разрушение ДНК вредоносных живых организмов в составе воды. Используют УФ с длиной волны около 260 нм.
Помимо прямого воздействия на вредителей, ультрафиолет используется также для разрушения остатков химических соединений, которые применяются для смягчения, очищения воды: таких, как, например, хлор или хлорамин.
Лампа черного света
Такие устройства снабжены специальными излучателями, способными давать волны большой длинны, близкой к видимому. Однако они все равно остаются неразличимы для человеческого глаза. Используются такие лампы в качестве устройств, читающих тайные знаки из УФ: например, в паспортах, документах, денежных купюрах и так далее. То есть, такие метки могут быть различимы только под действием определенного спектра. Таким образом построен принцип работы детекторов валюты, устройств для проверки натуральности денежных купюр.
Реставрация и определение подлинности картины
И в этой области находит применение УФ. Каждый художник использовал белила, содержащие в каждый эпохальный промежуток времени разные тяжелые металлы. Благодаря облучению возможно получение так называемых подмалевков, которые дают информацию о подлинности картины, а также о специфической технике, манере письма каждого художника.
Кроме того, лаковая пленка на поверхности изделий относится к чувствительным полимерам. Поэтому она способна стареть под воздействием света. Это позволяет определять возраст композиций и шедевров художественного мира.
Все мы любим лето с его яркими красками, отпусками, пляжами и солнечными лучами. А непременным атрибутом летнего сезона является загар, который многие из нас стремятся получить всеми возможными способами. О красоте загара говорят часто, но почему-то редко кто вспоминает о том, что такое загар, и каким образом он появляется на коже.
Загар - это совсем не желание кожи выглядеть красиво, а наоборот, естественная реакция на ультрафиолет, который воспринимается клетками кожи как вредное воздействие.
В последнее время часто можно услышать разговоры о том, что загар вреден. Но это не совсем так: вреден не загар, а ультрафиолет, который способствует его появлению.
Чем тоньше и нежнее кожа, тем хуже она воспринимает ультрафиолетовые лучи, поэтому нет ничего странного в том, что самым вредным является воздействие солнечных лучей на кожу лица.
Как же быть? Неужели восточные женщины правы в своем желании полностью защититься от солнечных лучей, используя все возможные способы, в том числе и специальные зонтики?
В этом случае, как и во многих других, важно уметь найти золотую середину, ведь совсем закрыться от солнца не получится, как бы мы ни старались. Да и не нужно это, поскольку солнечные лучи – источник витамина D , который в умеренных количествах необходим и коже, и организму в целом. Научитесь дружить с солнцем и его лучами, и тогда Вам не будут страшны ни авитаминоз, ни вредное воздействие ультрафиолета.
Вреден ли ультрафиолет
Однако прежде чем понять, как наладить с солнечными лучами дружественные отношения, необходимо определиться с тем, какой же именно вред несет в себе ультрафиолетовое излучение.
Прежде всего, ультрафиолетовое излучение в неумеренных дозах – это риск возникновения кожных новообразований, которые могут быть опасными для здоровья и жизни.
При этом необходимо учитывать, что наша кожа «помнит» каждый отпуск, и аккумулирует все ультрафиолетовое излучение, получаемое человеком с самого детства. Каждый наш новый загар – это увеличение вредного воздействия ультрафиолета, которое заключается в разрушении клеток кожи.
Опять же, речь не идет о полном отказе от солнечных ванн. Взаимодействие человеческого организма с солнцем – это естественно. Неестественным является чрезмерное увлечение загаром.
Но ультрафиолет вреден не только для здоровья. Солнечные лучи только на первый взгляд улучшают внешний вид кожи лица, способствуя появлению загара. На самом же деле ультрафиолетовые лучи – это первый враг молодости кожи.
Именно ультрафиолет оказывает на кожу вредное воздействие, которое приводит к появлению морщин. Разумеется, существуют и другие факторы, влияющие на старение кожи, но чрезмерное увлечение солнечными ваннами – это верный путь к раннему старению кожи лица.
Под влиянием солнечных лучей кожа становится сухой и тонкой, а недостаточное количество влаги незамедлительно сказывается на упругости кожи и приводит к образованию морщин.
Защита от ультрафиолета: мнение врачей!
Хотите всегда оставаться красивой и здоровой? Тогда запомните несколько правил, которые уберегут Вашу кожу от пагубного воздействия ультрафиолета.
Тем, кто не собирается отказываться от красивого загара, врачи рекомендуют принимать солнечные ванны до 10.00 или после 16.00. В это время солнечные лучи еще не имеют высокую активность, но уже могут способствовать появлению загара.
А еще некоторые врачи советуют любителям солнечных ванн выходить на пляж с самого раннего утра. Считается, что воздействие солнечных лучей на кожу в это время суток дает защиту от вредного ультрафиолета, излучаемого солнцем в течение дня.
Но на этом проблема не исчерпывается. Солнце – это не светильник, который можно включить при посещении пляжа и выключить тогда, когда загорать уже не хочется. Это небесное светило активно в любое время дня.
Кроме того, кожа лица подвергается воздействию ультрафиолета в любое время года, а не только летом.
На первый взгляд кажется, что с приходом осени и до самой поздней весны солнечные лучи на кожу не воздействуют. Это ошибочное мнение связано с тем, что загар у нас ассоциируется только с жаркими днями и палящими солнечными лучами. Но на самом деле давно доказано, что загореть и даже сгореть можно и в тени, а солнечные лучи пагубно воздействуют на кожу лица даже зимой.
Тут уж не рассчитаешь оптимальное время для выхода на улицу, и приходится думать о ежедневной защите лица от солнечных лучей. На помощь в этом случае приходят специальные косметические средства, которые содержат SPF-фактор.
Такие средства помимо защиты кожи от солнца могут выполнять и другие функции, например, функцию увлажнения или тонирования кожи лица. А их выбор должен сводиться к определению необходимого именно Вам фактора защиты от солнечных лучей.
Но, прежде всего, необходимо учитывать, что солнцезащитные средства для лица имеют SPF-фактор выше того, который указан на упаковках аналогичных средств для кожи тела. Это связано с тем, что коже лица нужна более интенсивная защита. Защищайте кожу лица от большого количества ультрафиолета, и Вы сохраните молодость и красоту на долгие годы.
Влияние света солнца на человека трудно переоценить – под его действием в организме запускаются важнейшие физиологические и биохимические процессы. Солнечный спектр делится на инфракрасную и видимую части, а также на наиболее биологически активную ультрафиолетовую часть, которая оказывает большое влияние на все живые организмы на нашей планете. Ультрафиолетовое излучение – это невоспринимаемое человеческим глазом коротковолновая часть солнечного спектра, обладающая электромагнитным характером и фотохимической активностью .
Благодаря своим свойствам ультрафиолет успешно применяют в различных областях человеческой жизни. Широкое использование УФ-излучение получило в медицине, поскольку оно способно менять химическую структуру клеток и тканей, оказывая различное воздействие на человека.
Диапазон длин волн ультрафиолетового излучения
Основной источник УФ-излучения – солнце . Доля ультрафиолета в общем потоке солнечного света непостоянна. Она зависит от:
- времени суток;
- времени года;
- солнечной активности;
- географической широты;
- состояния атмосферы.
Ультрафиолетовый диапазон спектра, который доходит до земной поверхности, условно делят по длине волны на:
- дальний (400 – 315 нм) – лучи УФ – А;
- средний (315 – 280 нм) – лучи УФ – В;
- ближний (280 – 100 нм) – лучи УФ – С.
Действие каждого УФ-диапазона на человеческий организм различно: чем меньше длина волны, тем глубже она проникает через кожные покровы . Этим законом и определяется положительное или негативное влияние ультрафиолетового излучения на организм человека.
УФ-излучение ближнего диапазона наиболее неблагоприятно сказывается на здоровье и несет в себе угрозу возникновения тяжелых заболеваний.
Лучи УФ — С должны рассеиваться в озоновом слое, но из-за плохой экологии доходят до поверхности земли. Ультрафиолетовые лучи диапазона А и В менее опасны, при строгом дозировании, излучение дальнего и среднего диапазона благоприятно воздействует на человеческий организм.
Искусственные источники ультрафиолетового излучения
Наиболее значимыми источниками УФ-волн, влияющими на организм человека, являются:
- бактерицидные лампы – источники волн УФ – С, используются для обеззараживания воды, воздуха или других объектов внешней среды;
- дуга промышленной сварки – источники всех волн диапазона солнечного спектра;
- эритемные люминесцентные лампы – источники УФ-волн диапазона А и В, применяющиеся для терапевтических целей и в соляриях;
- промышленные лампы – мощные источники ультрафиолетовых волн, использующиеся в производственных процессах для закрепления красок, чернил или отвердевания полимеров.
Характеристиками любой УФ-лампы являются мощность ее излучения, диапазон спектра волн, тип стекла, срок эксплуатации . От этих параметров зависит, насколько лампа будет полезна или вредна для человека.
Перед облучением ультрафиолетовыми волнами от искусственных источников для лечения или профилактики болезней следует проконсультироваться со специалистом для подбора необходимой и достаточной эритемной дозы, являющейся индивидуальной для каждого человека с учетом типа его кожи, возраста, имеющихся заболеваний.
Следует понимать, что ультрафиолет – это электромагнитное излучение, которое оказывает не только положительное влияние на организм человека.
Бактерицидная ультрафиолетовая лампа, применяемая для загара, принесет существенный вред, а не пользу для организма . Использовать искусственные источники УФ-излучения должен только профессионал, хорошо разбирающийся во всех нюансах подобных приборов.
Положительное влияние УФ-излучения на организм человека
Ультрафиолетовое излучение широко применяется в области современной медицины. И это не удивительно, ведь УФ-лучи производят болеутоляющий, успокаивающий, антирахитический и антиспастический эффекты
. Под их влиянием происходит:
- формирование витамина D, необходимого для усвоения кальция, развития и укрепления костной ткани;
- понижение возбудимости нервных окончаний;
- повышение обмена веществ, поскольку вызывает активизацию ферментов;
- расширение сосудов и улучшение циркуляции крови;
- стимулирование выработки эндорфинов – «гормонов счастья»;
- увеличение скорости регенеративных процессов.
Благоприятное влияние ультрафиолетовых волн на организм человека выражается также в изменении его иммунобиологической реактивности – способности организма проявлять защитные функции в отношении возбудителей различных заболеваний. Строго дозированное ультрафиолетовое облучение стимулирует выработку антител, благодаря чему повышается сопротивляемость человеческого организма к инфекциям.
Воздействие УФ-лучей на кожу вызывает реакцию – эритему (покраснение) . Происходит расширение сосудов, выражающееся гиперемией и отечностью. Образующиеся в коже продукты распада (гистамин и витамин D), поступают в кровь, что и вызывает общие изменения в организме при облучении УФ-волнами.
Степень развития эритемы зависит от:
- величины дозы ультрафиолета;
- диапазона ультрафиолетовых лучей;
- индивидуальной чувствительности.
При избыточном УФ-облучении пораженный участок кожи очень болезнен и отечен, возникает ожог с появлением волдыря и дальнейшим схождением эпителия.
Но ожоги кожных покровов – это далеко не самые серьезные последствия длительного воздействия ультрафиолетового излучения на человека. Неразумное использование УФ-лучей вызывает патологические изменения в организме.
Негативное влияние УФ-излучения на человека
Несмотря на важную роль в медицине, вред ультрафиолета на здоровье превосходит пользу
. Большинство людей не способны точно контролировать лечебную дозу ультрафиолета и прибегать своевременно к методам защиты, поэтому нередко происходит его передозировка, отчего возникают следующие явления:
- появляются головные боли;
- температура тела повышается;
- быстрая утомляемость, апатия;
- нарушение памяти;
- учащенное сердцебиение ;
- снижение аппетита и тошнота.
Чрезмерный загар поражает кожные покровы, глаза и иммунную (защитную) систему. Ощущаемые и видимые последствия избыточного УФ-облучения (ожоги кожи и слизистой оболочки глаз, дерматиты и аллергические реакции) проходят в течение нескольких дней. Ультрафиолетовая радиация накапливается в течение длительного времени и вызывает весьма серьезные заболевания.
Влияние ультрафиолета на кожу
Красивый ровный загар – мечта каждого человека, особенно представительниц слабого пола. Но следует понимать, что клетки кожи темнеют под воздействием выделяющегося в них красящегося пигмента — меланина с целью защиты от дальнейшего облучения ультрафиолетом. Поэтому загар – это защитная реакция нашей кожи на повреждение ее клеток ультрафиолетовыми лучами
. Но он не предохраняет кожные покровы от более серьезного влияния УФ-излучения:
- Фотосенсибилизация – повышенная восприимчивость к ультрафиолету. Даже небольшая его доза вызывает сильное жжение, зуд и солнечный ожог кожных покровов. Часто это связано с использованием медикаментозных препаратов или употреблением косметических средств или некоторых продуктов питания.
- Фотостарение. УФ-лучи спектра А проникают в глубокие слои кожи, повреждают структуру соединительной ткани, что приводит к разрушению коллагена, потере эластичности, к ранним морщинам.
- Меланома – рак кожи . Заболевание развивается после частых и длительных пребываний на солнце. Под действием избыточной дозы ультрафиолета происходит появление злокачественных образований на коже или перерождение старых родинок в раковую опухоль.
- Базальноклеточная и чешуйчатая карцинома – немеланомное раковое образование кожи, не приводит к летальному исходу, но требует удаления пораженных участков хирургическим путем. Замечено, что заболевание намного чаще возникает у людей, длительно работающих под открытым солнцем.
Любой дерматит или явления сенсибилизации кожных покровов под воздействием ультрафиолета являются провоцирующими факторами для развития онкологических заболеваний кожи.
Влияние УФ-волн на глаза
Ультрафиолетовые лучи, в зависимости от глубины проникновения, могут негативно отражаться и на состоянии глаз человека:
- Фотоофтальмия и электроофтальмия. Выражается в покраснении и опухании слизистой оболочки глаз, слезотечении, светобоязни. Возникает при несоблюдении правил техники безопасности при работе со сварочным оборудованием или у людей, находящихся при ярком солнечном свете на покрытом снегом пространстве (снежная слепота).
- Разрастание конъюнктивы глаза (птеригиум).
- Катаракта (помутнение хрусталика глаза) — заболевание, возникающее в различной степени у преобладающего большинства людей к старости. Ее развитие связано с воздействием ультрафиолетового излучения на глаза, накапливающееся в течение жизни.
Избыток УФ-лучей может привести к различным формам раковых заболеваний глаз и век.
Влияние ультрафиолета на иммунную систему
Если дозированное применение УФ-излучения способствует повышению защитных сил организма, то избыточное воздействие ультрафиолета угнетает иммунную систему . Это было доказано в научных исследованиях ученых США на вирусе герпеса. Радиация ультрафиолета меняет активность клеток, отвечающих за иммунитет в организме, они не могут сдерживать размножение вирусов или бактерий, раковых клеток.
Основные меры безопасности и защиты от воздействия ультрафиолетового излучения
Чтобы избежать негативных последствий влияния УФ-лучей на кожные покровы, глаза и здоровье, каждому человеку необходима защита от ультрафиолетового излучения. При вынужденном длительном нахождении на солнце или на рабочем месте, подвергающемуся воздействию высоких доз ультрафиолетовых лучей, обязательно нужно выяснить в норме ли индекс УФ-излучения . На предприятиях для этого используется прибор под названием радиометр.
При подсчете индекса на метеорологических станциях учитывается:
- длина волн ультрафиолетового диапазона;
- концентрация озонового слоя;
- активность солнца и другие показатели.
УФ-индекс – это индикатор потенциального риска для организма человека в результате влияния на него дозы ультрафиолета. Значение индекса оценивается по шкале от 1 до 11+. Нормой УФ-индекса считается показатель не более 2 единиц.
При высоких значениях индекса (6 – 11+) повышается риск неблагоприятного воздействия на глаза и кожу человека, поэтому необходимо применять защитные меры.
- Использовать солнцезащитные очки (специальные маски для сварщиков).
- Под открытым солнцем следует обязательно носить головной убор (при очень высоком индексе – широкополую шляпу).
- Носить одежду, закрывающую руки и ноги.
- На непокрытые одеждой участки тела наносить солнцезащитный крем с фактором защиты не менее 30 .
- Избегать нахождения на открытом, не защищенном от попадания солнечных лучей, пространстве в период с полудня до 16 часов.
Выполнение несложных правил безопасности позволит снизить вредность УФ-облучения для человека и избежать возникновения болезней, связанных с неблагоприятным влиянием ультрафиолета на его организм.
Кому облучение ультрафиолетом противопоказано
Следует быть острожными с воздействием ультрафиолетового излучения следующим категориям людей:
- с очень светлой и чувствительной кожей и альбиносам;
- детям и подросткам;
- тем, кто имеет много родимых пятен или невусов;
- страдающим системными или гинекологическими заболеваниями ;
- тем, у кого среди близких родственников наблюдались онкологические заболевания кожи;
- принимающим длительно некоторые лекарственные препараты (необходима консультация врача).
УФ-излучение таким людям противопоказано даже в малых дозах, степень защиты от солнечного света должна быть максимальной.
Влияние ультрафиолетового излучения на человеческий организм и его здоровье нельзя однозначно назвать положительным или отрицательным. Слишком много факторов следует учитывать при его воздействии на человека в разных условиях внешней среды и при излучении от различных источников. Главное, запомнить правило: любое воздействие ультрафиолета на человека должно быть минимальным до консультации со специалистом и строго дозировано согласно рекомендациям врача после осмотра и обследования.
Все живые организмы, существующие на нашей планете, практически полностью обязаны этим солнцу. Во многом благодаря солнцу, сформировался окружающий нас мир в таком виде, в котором мы можем его наблюдать, возможно, жизнь на планете и не зародилась бы вовсе, либо имела совершенно другое обличие, если бы она иначе расположилась в космическом пространстве относительно солнца. Солнце играет очень важную роль в развитии и существовании всех форм жизни живущих на планете, почти все её обитатели любят его свет и тепло, которым оно щедро делиться на протяжении миллионов лет, с тех пор как на планете зародилась жизнь. Солнце жизненно необходимо всем растениям, животным и другим обитателям нашего мира, в том числе и людям.
Польза солнца
Большинство людей любят проводить время под солнцем. Многие с нетерпением ждут лета, некоторые и зимой готовы улететь в жаркие страны, чтоб только понежиться на пляже под теплым солнышком. В серую пасмурную погоду, многие отмечают упадок сил, понижение настроения и жизненного тонуса, ничего не хочется делать, никуда не хочется идти, зато, когда наступают светлые солнечные дни мы словно просыпаемся от спячки, нас как магнитом тянет на улицу, посидеть под его лучами, принять солнечную ванну, поваляться на пляже или на поехать и устроить пикничок на природе. Все эти изменения в настроении происходят на подсознательном уровне, поскольку доказано, что под влиянием солнца у человека в мозгу вырабатывается вещество - серотонин, который еще называют «гормон счастья», и наш мозг стремиться получить его дозу как можно скорее, подобную реакцию может вызывать не только солнечный свет, но и многие другие факторы, к примеру, вкусная еда, нас так и тянет попробовать какую нибудь вкуснятину, потому что это вкусно и приятно, и наш мозг помнит это.
Гормон счастья повышает наше настроение, придает сил, на некоторое время вводит в состояние эйфории, но и это может быть опасно, поскольку многие могут потерять меру и находиться на солнце дольше, чем это нужно на самом деле.
В умеренных дозах солнце помогает человеку, под его лучами в организме вырабатывается очень важный витамин D, который укрепляет кости, способствует усвоению множества минеральных веществ и укрепляет иммунитет. Ультрафиолетовое (УФ) излучение, в небольших дозах тоже может быть полезным, оно оказывает антибактериальное действие, благотворно сказывается на здоровье кожи, пропадают прыщи, заживляются ранки, кровеносные сосуды расширяются, улучшается кровообращение, кожа становиться более здоровой и эластичной.
Вред загара
Однако, вся польза от солнца может в один момент обратиться против человека, и из друга оно превращается во вредителя для нашего организма, это обычно случается при слишком долгом прибивании на солнце, ведь загар это ни что иное как защитная реакция организма на УФ излучение и первые признаки вреда солнца проявляются как правило на коже. Нередко на следующий день после проведенного дня на пляже кожа начинает болеть, появляется краснота и жжение, впоследствии она начинает облезать, это означает, что вы получили солнечный ожог. Следует выяснить какой фототип имеет ваша кожа (всего их 5), от этого напрямую зависит, как она воспринимает УФ излучение, наиболее опасно солнце для людей имеющих 1 и 2 фототипы кожи, у их обладателей кожа, как правило, светлая, светлые глаза и волосы (нередко рыжие), часто присутствуют веснушки. Для них пребывание на солнце имеет особенный риск, поскольку люди с такой кожей больше всего подвержены образования меланомы, болезнь известная как рак кожи. Кроме того продолжительное действие ультрафиолета сушит кожу и способствует её преждевременному старению, разрушает белки и другие полезные вещества.
Солнечный удар
Вред солнца может быть не только для кожи, но и для головного мозга, если долгое время находиться под палящим солнцем с непокрытой головой, можно получить солнечный удар, это может быть очень опасно, как для детей, так и для взрослых. Он может быть различной степени тяжести. У людей получивших солнечный удар повышается температура, иногда до 40-41 градусов, появляется тошнота, учащение пульса и сердцебиения, головная боль, может быть потеря сознания и др., при тяжелой степени головного удара возможен даже летальный исход.
Польза и вред солнца: меры предосторожности
Безусловно, солнце далеко не безобидно, но если обезопасить себя, то можно вполне избежать всех негативных воздействий от солнца. Следует обязательно помнить, что если собрались провести день под солнцем в жаркую погоду, то обязательно нужно иметь при себе головной убор, если долго загораете на пляже, то используйте специальные средства для загара, по возможности лучше иметь с собой что нибудь защищающее от солнца, например зонтик. Если в жару занимаетесь спортом, или какими либо другими физическими нагрузками, то обязательно пейте больше жидкости чтоб избежать теплового удара. Еще один немаловажный аксессуар это солнцезащитные очки, они не менее важны, поскольку смотреть на солнце незащищенными глазами так же очень вредно. В любом случае, летом ничто нам не помешает наслаждаться теплом солнечных лучей, и если не злоупотреблять его добротой, то оно подарит нам много здоровья и радости.
Каждый, кто подставляет солнечным лучам свое лицо, получает порцию ультрафиолета. Конечно, увидеть его нельзя. Потому что ультрафиолет находится вне зоны видимого спектра.
Вадим Кийко, заведующий лабораторией института общей физики РАН
Видимый – это тот, что мы все видим – синий, зеленый, красный, т.е. все цвета радуги. Слева и справа от видимого диапазона лежат 2 невидимых – справа лежит диапазон инфракрасных волн, слева – диапазон ультрафиолета.
Так что белый солнечный луч на самом деле совсем не белый. А ультрафиолет – совсем не целый. Он состоит из трех частей: лучей С, В и А. Спектр С – самый вредный, и очень жесткий. Его можно почувствовать высоко в горах. Лучи В – вторые по жесткости, они действуют на нас в середине дня. А вот по вечерам на нас воздействуют мягкие лучи А. Они самые безвредные. Именно поэтому загорать полезнее всего после шести часов вечера. Впрочем, полезен такой ультрафиолет не только для загара. В медицине с его помощью научились лечить очень тяжелые заболевания.
Этим ультрафиолетовым прибором лечат самые тяжелые формы туберкулеза. Действует он так: конец вот такой трубки толщиной всего полмиллиметра вводят в легкое и облучают поврежденную его часть. После такой процедуры человек полностью выздоравливает.
Это – последнее открытие. И даже не медиков, а физиков. Что же касается врачей, то они давно и успешно используют ультрафиолет, например, в дерматологии. Специально для таких больных разработана капсула, в которой ультрафиолет действует направленно – в нужном количестве и на нужное место. Иногда для получения результата достаточно и 30-ти секунд.
Ирина Лукъянчекова, дерматолог
Псориатические высыпания и даже те же гнойничковые заболевания – это же всегда размножение клеток. А УФ тормозит их размножение патологические и таким образом высыпания рассасываются и кожа приобретает более ровный и здоровый вид.
Дозу ультрафиолета мы получаем и в кресле у стоматолога, когда ставим обычную пломбу. Синий свет помогает ей затвердеть и надолго закрепиться. Для пациентов он абсолютно безвреден, а врачам требуется осторожность.
Олег Янушевич, стоматолог
Лампы – они требуют защиты фильтром, это обычный оранжевый фильтр, который защищает поле работы врача и глаза врача, потому что при попадании света в глаз непосредственно может произойти ожог и потеря определенной части зрения.
Что касается использования УФ в маникюрных салонах, то русские медики согласны с иностранными коллегами. Наращивание ногтей и их частая сушка под УФ лампой действительно может привести к раку кожи. Опасным считается ее применение два и более раз в месяц. И хоть болезнь принимает легкую форму и успешно лечится, зачем рисковать? Сделать ногти ухоженными вполне можно и без использования ультрафиолета. Ну а там, где без него никак не обойтись, важно соблюдать золотое правило: в капле – лекарство, в ложке – яд.