Застосування інфрачервоного та ультрафіолетового випромінювання. Світлолікування (видиме, інфрачервоне та ультрафіолетове випромінювання)

Сонце – потужне джерело тепла та світла. Без нього не може бути життя на планеті. Від сонця виходять промені, які не видно неозброєним оком. Дізнаємося, які властивості має ультрафіолетове випромінювання, його вплив на організм і можливу шкоду.

Сонячний спектр має інфрачервону, видиму та ультрафіолетову частини. УФ надає і позитивний, і негативний вплив на людину. Його використовують у різних сферах життєдіяльності. Широке застосування відзначається в медицині, ультрафіолетове випромінювання має властивість змінювати біологічну структуру клітин, впливаючи на організм.

Джерела опромінення

Головне джерело ультрафіолетових променів – сонце. Також їх одержують за допомогою спеціальних лампочок:

Ртутно-кварцові високого тиску.
Вітальні люмінесцентні.
Озонні та кварцові бактерицидні.

В даний час людству відомі лише деякі види бактерій, здатні існувати без ультрафіолету. Для решти живих клітин його відсутність призведе до смерті.

Який вплив ультрафіолетового випромінювання на організм людини?

Позитивна дія

На сьогоднішній день УФ широко використовується у медицині. Він має заспокійливу, болезаспокійливу, антирахітичну та антиспастичну дію. Позитивний вплив ультрафіолетових променів на організм людини:

надходження вітаміну D, він необхідний засвоєння кальцію;
поліпшення обміну речовин, оскільки активізуються ферменти;
зниження нервової перенапруги;
підвищення виробітку ендорфінів;
розширення судин та нормалізація циркуляції крові;
прискорення регенерації.

Ультрафіолет для людини корисний тим, що він впливає на імунобіологічну активність, сприяє активізації захисних функцій організму проти різних інфекцій. У певній концентрації випромінювання викликає вироблення антитіл, які впливають збудників захворювань.

Негативний вплив

Шкода ультрафіолетової лампи на організм людини часто перевищує його корисні властивості. Якщо її використання з лікувальною метою виконано неправильно, не було дотримано заходів безпеки, можливе передозування, що характеризується наступними симптомами:

Слабкість.
Апатія.
Зниження апетиту.
Проблеми із пам'яттю.
Прискорене серцебиття.

Тривале перебування на сонці шкідливе для шкіри, очей та імунітету. Наслідки надмірної засмаги, такі як опіки, дерматичні та алергічні висипання зникають через кілька діб. Ультрафіолетова радіація повільно накопичується в організмі та стає причиною небезпечних захворювань.

Вплив УФ на шкіру може спричинити еритему. Судини розширюються, що характеризується гіперемією та набряком. Гістамін і вітамін D, що накопичуються на тілі, потрапляють у кров, це сприяє змінам в організмі.

Стадія розвитку еритеми залежить від:

діапазону УФ-променів;
дози випромінювання;
індивідуальну чутливість.

Надмірне опромінення викликає на шкірі опік з утворенням міхура та подальшим сходженням епітелію.

Але шкода ультрафіолету не обмежується опіками, його нераціональне застосування може спровокувати патологічні зміни в організмі.

Дія УФ на шкіру

До гарного засмаглого тіла прагне більшість дівчат. Однак шкіра набуває темного кольору під дією меланіну, тому організм захищається від подальшого випромінювання. Але він не вбереже від серйознішого впливу опромінення:

Фотосенсибілізація – висока чутливість до ультрафіолету. Мінімальна його дія може спровокувати печіння, свербіж чи опік. Це переважно пов'язані з застосуванням лікарських засобів, косметичних засобів чи певних продуктів.
Старіння - УФ-промені проходять у глибокі шари шкіри, руйнують колагенові волокна, втрачається еластичність і з'являються зморшки.
Меланома – це рак шкіри, який утворюється внаслідок частого та тривалого перебування на сонці. Надмірна доза ультрафіолету спричиняє розвиток злоякісних новоутворень на тілі.
Базальноклітинна і луската карцинома - це ракове утворення на тілі, при якому необхідне усунення уражених ділянок хірургічним шляхом. Часто ця недуга зустрічається у людей, робота яких передбачає довге перебування на сонці.

Будь-який шкірний дерматит, спричинений УФ-променями, може стати причиною утворення онкологічних захворювань шкіри.

Вплив УФ на очі

Ультрафіолет може негативно впливати на очі. Внаслідок його впливу можливий розвиток наступних захворювань:

Фотоофтальмія та електроофтальмія. Характеризується почервонінням та припухлістю очей, сльозотечею, світлобоязню. З'являється у тих, хто часто перебуває на яскравому сонці у снігову погоду без сонцезахисних окулярів або у зварювальників, які не дотримуються правил безпеки.
Катаракта – помутніння кришталика. Це захворювання переважно з'являється до старості. Воно розвивається внаслідок дії сонячних променів на очі, що накопичується протягом життя.
Птеригіум – розростання кон'юнктиви ока.

Також можливі деякі види ракових утворень на очах та повіках.

Як діє УФ імунну систему?

Як впливає опромінення на імунітет? У певній дозі УФ-промені підвищують захисні функції організму, але їх надмірна дія послаблює імунну систему.

Радіація випромінювання змінює захисні клітини, і вони втрачають свою здатність боротися з різними вірусами, раковими клітинами.

Захист шкіри

Щоб захиститися від сонячних променів, необхідно дотримуватися певних правил:

Перебувати на відкритому сонці потрібно помірно, невелика засмага надає фотозахисний ефект.
Необхідно збагатити раціон харчування антиоксидантами та вітамінами C та E.
Слід завжди користуватися сонцезахисним кремом. При цьому потрібно вибирати засіб із високим рівнем захисту.
Використовувати ультрафіолет з лікувальною метою дозволяється виключно під контролем фахівця.
Тим, хто працює із джерелами УФ, рекомендується захищати себе маскою. Це потрібно при застосуванні бактерицидної лампи, яка є небезпечною для очей.
Любителям рівної засмаги, не слід часто відвідувати солярій.

Щоб захистити себе від випромінювання, також можна використовувати спеціальний одяг.

Протипоказання

Протипоказано піддаватися ультрафіолету наступним людям:

тим, хто має надто світлу та чутливу шкіру;
при активній формі туберкульозу;
дітям;
при гострих запальних чи онкологічних захворюваннях;
альбіносів;
під час ІІ та ІІІ стадії гіпертонічної хвороби;
при великій кількості родимок;
тим, хто страждає на системні або гінекологічними недугами;
при тривалому прийомі певних лікарських засобів;
при спадковій схильності до онкологічних захворювань шкіри.

Інфрачервоне випромінювання

Ще одна частина сонячного спектру – інфрачервоне випромінювання, що надає теплову дію. Воно використовується у сучасній сауні.

– це маленьке дерев'яне приміщення із вбудованими інфрачервоними випромінювачами. Під впливом їх хвиль прогрівається людське тіло.

Повітря в інфрачервоній сауні не підвищується понад 60 градусів. Однак промені прогрівають тіло до 4 см, коли у традиційній лазні тепло проникає лише на 5 мм.

Це відбувається, оскільки довжина інфрачервоних хвиль має таку ж довжину, як і теплові хвилі, які від людини. Організм приймає їх як свої і не пручається проникненню. Температура людського тіла піднімається до 385 градусів. Завдяки цьому гинуть віруси та небезпечні мікроорганізми. Інфрачервона сауна має лікувальну, омолоджуючу та профілактичну дію. Вона показана будь-якого віку.

Перед відвідуванням такої сауни необхідно проконсультуватися з фахівцем, а також слідувати техніці безпеки знаходження у приміщенні з інфрачервоними випромінювачами.

Відео: ультрафіолет.

УФ у медицині

У медицині існує термін "ультрафіолетове голодування". Це відбувається, коли організму не вистачає сонячного світла. Щоб від цього не виникало жодних патологій, застосовують штучні джерела ультрафіолету. Вони допомагають боротися із зимовим браком вітаміну D та підняти імунітет.

Також таке випромінювання використовується при лікуванні суглобів, алергічних та дерматологічних хвороб.

До того ж УФ має наступні лікувальні властивості:

Нормалізує роботу щитовидної залози.
Покращує функцію дихальної та ендокринної систем.
Підвищує гемоглобін.
Дезінфікує приміщення та медичні інструменти.
Знижує рівень цукру.
Допомагає при лікуванні гнійних ран.

Необхідно враховувати, що ультрафіолетова лампа – це не завжди користь, можлива й велика шкода.

Щоб УФ-випромінювання надавало корисний ефект на організм, слід використовувати його правильно, дотримуватися техніки безпеки і не перевищувати час перебування на сонці. Надмірне перевищення дози опромінення небезпечне для здоров'я та життя людини.

Знезараження за допомогою УФ-ламп я пам'ятаю з дитинства – у садочку, санаторії та навіть у літньому таборі стояли дещо лякаючі конструкції, що світилися гарним фіолетовим світлом у темряві та від яких нас відганяли вихователі. Так що ж таке насправді ультрафіолетове випромінювання і навіщо воно потрібне людині?

Мабуть, перше питання, на яке потрібно відповісти – що таке взагалі ультрафіолетове проміння і як вони працюють. Зазвичай так називають електромагнітне випромінювання, яке знаходиться в діапазоні між видимим та рентгенівським випромінюванням. Ультрафіолет характеризується довжиною хвилі від 10 до 400 нанометрів.
Відкрили його ще в 19 столітті, і це сталося завдяки відкриттю інфрачервоного випромінювання. Виявивши ІЧ-спектр, 1801 р. І.В. Ріттер звернув увагу на протилежний кінець світлового діапазону у процесі дослідів із хлоридом срібла. А потім одразу кілька вчених дійшли висновку про неоднорідність ультрафіолету.

Сьогодні його поділяють на три групи:

УФ-А-випромінювання – ближній ультрафіолет;
УФ-Б – середній;
УФ-С – далекий.

Такий поділ багато в чому зумовлений саме впливом променів на людину. Природним та основним джерелом ультрафіолету на Землі є Сонце. По суті саме від цього випромінювання ми рятуємося сонцезахисними кремами. При цьому далекий ультрафіолет повністю поглинається атмосферою Землі, а УФ-А доходить до поверхні, викликаючи приємну засмагу. А в середньому 10% УФ-Б провокують ті самі сонячні опіки, а також можуть призводити до утворення мутацій та шкірних захворювань.

Штучні джерела ультрафіолету створюються та використовуються в медицині, сільському господарстві, косметології та різних санітарних установах. Генерування ультрафіолетового випромінювання можливе декількома способами: температурою (лампи розжарювання), рухом газів (газові лампи) або металевими парами (ртутні лампи). При цьому потужність таких джерел варіюється від декількох ват, зазвичай це невеликі мобільні випромінювачі, до кіловата. Останні монтуються у об'ємні стаціонарні установки. Сфери застосування УФ-променів обумовлені їх властивостями: здатністю прискорювати хімічні та біологічні процеси, бактерицидним ефектом та люмінесценцією деяких речовин.

Ультрафіолет широко застосовується на вирішення найрізноманітніших завдань. У косметології використання штучного УФ-випромінювання використовується насамперед для засмаги. Солярії створюють досить м'який ультрафіолет-А згідно з введеними нормами, а частка УФ-В лампах для засмаги становить не більше 5%. Сучасні психологи рекомендують солярії для лікування «зимової депресії», яка здебільшого викликана дефіцитом вітаміну D, оскільки він утворюється під впливом УФ-променів. Також УФ-лампи використовують у манікюрі, тому що саме в цьому спектрі висихають особливо стійкі гель-лаки, шелак та подібні до них.

Ультрафіолетові лампи використовують для створення фотографій у нестандартних ситуаціях, наприклад, для зйомки космічних об'єктів, які невидимі у звичайний телескоп.

Широко застосовується ультрафіолет у експертній діяльності. З його допомогою перевіряють справжність картин, оскільки свіжіші фарби та лаки в таких променях виглядають темнішими, а значить можна встановити реальний вік твору. Криміналісти також використовують УФ-промені для виявлення слідів крові на предметах. Крім того, ультрафіолет широко використовується для прояву прихованих печаток, захисних елементів та ниток, що підтверджують справжність документів, а також у світловому оформленні шоу, вивісок закладів чи декорацій.

У медичних установах ультрафіолетові лампи використовують для стерилізації хірургічних інструментів. Крім цього, все ще поширене знезараження повітря за допомогою УФ-променів. Існує декілька видів такого обладнання.

Так називають ртутні лампи високого та низького тиску, а також ксенонові імпульсні лампи. Колба такої лампи виготовляється із кварцового скла. Основний плюс бактерицидних ламп – довгий термін служби та миттєва здатність до роботи. Приблизно 60% їх променів у бактерицидному спектрі. Ртутні лампи досить небезпечні в експлуатації, при випадковому пошкодженні корпусу необхідне ретельне очищення та демеркуризація приміщення. Ксенонові лампи менш небезпечні при пошкодженні та відрізняються вищою бактерицидною активністю. Також бактерицидні лампи поділяють на озонові та безозонові. Перші характеризуються наявністю у своєму спектрі хвилі довжиною 185 нанометрів, яка взаємодіє з киснем, що знаходиться в повітрі, і перетворює його в озон. Високі концентрації озону небезпечні для людини, і використання таких ламп суворо обмежене в часі і рекомендується лише у приміщенні, що провітрюється. Все це призвело до створення безозонових ламп, на колбу яких нанесене спеціальне покриття, яке не пропускає хвилю 185 нм назовні.

Незалежно від виду бактерицидні лампи мають спільні недоліки: вони працюють у складній та дорогій апаратурі, середній ресурс роботи випромінювача – 1,5 роки, а самі лампи після перегорання повинні зберігатися упакованими в окремому приміщенні та утилізуватися спеціальним чином згідно з чинними нормативами.

Складаються з лампи, відбивачів та інших допоміжних елементів. Такі пристрої бувають двох видів – відкриті та закриті, залежно від того, проходять УФ-промені назовні чи ні. Відкриті випускають ультрафіолет, посилений відбивачами, у простір навколо, захоплюючи відразу практично всю кімнату, якщо встановлені на стелі чи стіні. Проводити обробку приміщення таким опромінювачем у присутності людей суворо заборонено.
Закриті опромінювачі працюють за принципом рециркулятора, всередині якого встановлено лампу, а вентилятор втягує в прилад повітря і випускає вже опромінений назовні. Їх розміщують на стінах на висоті не менше ніж 2 м від підлоги. Їх можна використовувати в присутності людей, але тривалий вплив не рекомендується виробником, оскільки частина УФ-променів може проходити назовні.
З недоліків таких приладів можна відзначити несприйнятливість до суперечок плісняви, а також усі складності утилізації ламп та суворий регламент використання залежно від типу випромінювача.

Бактерицидні установки

Група опромінювачів, об'єднана в один прилад, що використовується в одному приміщенні, називається бактерицидною установкою. Зазвичай вони досить великогабаритні та відрізняються високим енергоспоживанням. Обробка повітря бактерицидними установками проводиться суворо за відсутності людей у кімнаті та відстежується за Актом введення в експлуатацію та Журналом реєстрації та контролю. Використовується тільки в медичних та гігієнічних установах для знезараження як повітря, так і води.

Недоліки ультрафіолетового знезараження повітря

Крім перерахованого, використання УФ-випромінювачів має й інші мінуси. Насамперед, сам ультрафіолет небезпечний для людського організму, він може не тільки викликати опіки шкіри, але й позначатися на роботі серцево-судинної системи, небезпечний для сітківки ока. Крім того, він може викликати появу озону, а з ним і притаманні цьому газу неприємні симптоми: подразнення дихальних шляхів, стимуляція атеросклерозу, загострення алергії.

Ефективність роботи УФ-ламп досить спірна: інактивація хвороботворних мікроорганізмів у повітрі дозволеними дозами ультрафіолету відбувається лише за статичності цих шкідників. Якщо мікроорганізми рухаються, взаємодіють з пилом та повітрям, то необхідна доза опромінення зростає в 4 рази, чого не може створити звичайна УФ-лампа. Тому ефективність роботи опромінювача розраховується окремо з урахуванням усіх параметрів, і вкрай складно підібрати відповідні для всіх типи мікроорганізмів відразу.

Проникнення УФ-променів відносно неглибоке, і навіть нерухомі віруси перебувають під шаром пилу, верхні шари захищають нижні, відбиваючи від себе ультрафіолет. Отже, після збирання знезараження потрібно проводити ще раз.
УФ-опромінювачі не можуть фільтрувати повітря, вони борються тільки з мікроорганізмами, зберігаючи всі механічні забруднювачі та алергени у первозданному вигляді.

Що таке світло?

Сонячне світло проникає у верхні шари атмосфери потужністю близько кіловата на квадратний метр. Всі життєві процеси на нашій планеті рухаються завдяки цій енергії. Світло - це електромагнітне випромінювання, його природа ґрунтується на електромагнітних полях, які називаються фотонами. Фотони світла характеризуються різними рівнями енергії та довжиною хвиль, що виражається в нанометрах (нм). Найвідоміші довжини хвиль – видимі. Кожна довжина хвилі представлена певним кольором. Наприклад, Сонце жовтого кольору, тому що найбільш потужні випромінювання у видимому діапазоні спектра є саме жовтими.

Проте є й інші хвилі поза видимого світла. Усі вони називаються електромагнітним спектром. Найпотужніша частина спектру - це гамма-промені, далі йдуть рентгенівські промені, ультрафіолетове світло, і тільки потім видиме світло, що займає малу частку електромагнітного спектру і розташоване між ультрафіолетовим та інфрачервоним світлом. Усім відоме інфрачервоне світло, як теплове випромінювання. Спектр включає мікрохвилі і закінчується радіохвилями, більш слабкими фотонами. Для тварин найбільше корисне значення мають ультрафіолетове, видиме та інфрачервоне світло.

Видимий світло.

Крім забезпечення звичного для нас освітлення, світло несе ще й важливу функцію регулювання тривалості світлового дня. Видимий спектр світла знаходиться в діапазоні від 390 до 700 нм. Саме він фіксується оком, а колір залежить від довжини хвилі. Індекс кольору (CRI) показує здатність будь-якого джерела світла освітлювати об'єкт, порівняно з природним сонячним світлом прийнятим за 100 CRI. Штучні джерела світла зі значенням CRI більше 95 вважаються світлом повного спектра, здатні висвітлювати об'єкти як і, як і природне освітлення. Також важлива характеристика визначення кольору випромінюваного світла - це колірна температура, що вимірюється в Кельвінах (К).

Чим вище показник колірної температури, тим більш насиченим блакитний відтінок (7000К і вище). При низьких значеннях колірної температури світло має жовтуватий відтінок, наприклад у побутових ламп розжарювання (2400К).

Середнє значення температури денного світла становить близько 5600К, воно може варіювати від мінімального показника 2000К на заході сонця до 18000К при похмурій погоді. Для максимального наближення умов утримання тварин до природних необхідно розміщувати у вольєрах лампи з максимальним індексом кольору CRI і колірною температурою близько 6000К. Тропічні рослини необхідно забезпечувати світловими хвилями в діапазоні, який використовується для фотосинтезу. Під час цього процесу рослини використовують енергію світла для виробництва цукрів, натурального палива для всіх живих організмів. Висвітлення в діапазоні 400-450 нм сприяє зростанню та розмноженню рослин.

Ультрафіолетове випромінювання

Ультрафіолетове світло або УФ-випромінювання займає велику частку в електромагнітному випромінюванні і знаходиться на кордоні з видимим світлом.

Ультрафіолетове випромінювання поділяють на 3 групи залежно від довжини хвиль:

. UVA-довгохвильовий ультрафіолет А, діапазон від 290 до 320 нм, має важливе значення для рептилій.
. UVB - середньохвильовий ультрафіолет B, діапазон від 290 до 320 нм, має найбільш важливе значення для рептилій.
. UVC – короткохвильовий ультрафіолет C, діапазон від 180 до 290 нм, є небезпечним для всіх живих організмів (ультрафіолетова стерилізація).

Було доведено, що ультрафіолет А (UVA) впливає на апетит, забарвлення, поведінку та репродуктивну функцію тварин. Рептилії та амфібії бачать у діапазоні UVA (320-400 нм), тому саме він впливає на те, як вони сприймають навколишній світ. Під впливом цього випромінювання колір їжі чи іншої тварини виглядатимуть інакше, ніж сприймає очі людини. Подача сигналів за допомогою частин тіла (наприклад, Anolis sp.) або зміна кольору покривів (наприклад, Chameleon sp) поширена повсюдно серед рептилій та земноводних, і якщо UVA-випромінювання відсутнє, ці сигнали можуть сприйматися тваринами не коректно. Наявність ультрафіолету А відіграє важливу роль при утриманні та розведенні тварин.

Ультрафіолет B знаходиться у діапазоні хвиль 290-320 нм. У природних умовах рептилії синтезують вітамін D3 під впливом сонячного проміння UVB-спектру. У свою чергу, вітамін D3 необхідний засвоєння тваринами кальцію. На шкірних покривах UVB входить у реакцію із попередником вітаміну D, 7-дегидрохолестеролом. Під впливом температури та спеціальних механізмів шкіри, провітамін D3 перетворюється на вітамін D3. Печінка та нирки перетворюють вітамін D3 у його активну форму, гормон (1,25-дигідрокісі вітамін D), які регулює кальцієвий обмін.

Хижі та всеїдні плазуни отримують велику кількість необхідного вітаміну D3 з їжі. Рослинна їжа не містить D3 (холекальцеферол), а містить D2 (ергокальцеферол), який менш ефективний у метаболізмі кальцію. Саме з цієї причини рослиноїдні плазуни сильніше залежать від якості освітлення, ніж м'ясоїдні.

Нестача вітаміну D3 досить швидко призводить до порушення обміну речовин у кісткових тканинах тварин. При таких порушеннях метаболізму патологічні зміни можуть позначитися як на кісткових тканинах, а й інших системах органів. Зовнішніми проявами порушень можуть бути набряки, млявість, відмова від їжі, неправильний розвиток кісток та панцира у черепах. При виявленні подібних симптомів необхідно забезпечити тварину не тільки джерелом UVB-випромінювання, але і додати в раціон корми або добавки з кальцієм. Але не тільки молоді тварини схильні до подібних порушень при неправильному вмісті, дорослі особини та яйцекладні самки також піддаються серйозному ризику за відсутності UVB-випромінювання.

Інфрачервоне світло

Природна ектотермія рептилій та земноводних (холоднокровність) підкреслює важливість інфрачервоного випромінювання (тепла) для терморегуляції. Діапазон інфрачервоного спектру знаходиться в сегменті не видимим людським оком, але тепло, що чітко відчувається на шкірі. Сонце випромінює більшу частину своєї енергії в інфрачервоній частині спектра. Для рептилій, активних переважно у світлий час доби, найкращим джерелом терморегуляції є спеціальні гріючі лампи, що випромінюють велику кількість інфрачервоного світла (+700 нм).

Інтенсивність освітлення

Клімат Землі визначається кількістю сонячної енергії, що потрапляє її поверхню. На інтенсивність освітлення впливають безліч факторів, такі як озоновий шар, географічне положення, хмари, вологість повітря, висота розташування рівня моря. Кількість світла, що падає на поверхню, називається освітленістю та вимірюється в люменах на квадратний метр або люксах (lux). Освітленість під прямим сонячним промінням становить близько 100 000 lux. Зазвичай денна освітленість, проходячи через хмари, коливається від 5 000 до 10 000 lux, вночі від Місяця вона становить лише 0,23 lux. Густа рослинність у тропічних лісах також впливає на ці значення.

Ультрафіолетове випромінювання вимірюється в мікроватах на квадратний сантиметр (µW/см2). Його кількість дуже відрізняється на різних полюсах, збільшуючись при наближенні до екватора. Кількість UVB-випромінювання опівдні на екваторі становить приблизно 270 µW/sm2. Це значення зменшується із заходом Сонця, і також збільшується на світанку. Тварини в природному середовищі проживання приймають сонячні ванни переважно з ранку і на заході сонця, решту часу вони проводять у своїх сховищах, норах або в корені дерев. У тропічних лісах лише мала частина прямих сонячних променів може проникнути крізь густу рослинність у нижні шари, досягнувши поверхні землі.

Рівень ультрафіолетового випромінювання і світла, серед рептилій і амфібій, може змінюватися в залежності від цілого ряду факторів:

Середовище проживання:

У зонах тропічних лісів тіні значно більші, ніж у пустелі. У густих лісах значення УФ-випромінювання має широкий діапазон, на верхні яруси лісу потрапляє значно більше прямих сонячних променів, ніж лісовий грунт. У пустельних та степових зонах практично немає природних укриттів від прямих сонячних променів, також ефект випромінювання може бути посилений за рахунок відбиття від поверхні. У гірській місцевості є долини, куди сонячне світло може проникати лише на кілька годин на добу.

Виявляючи більшу активність протягом світлового дня, добові тварини отримують більше УФ-опромінення, ніж нічні види. Але навіть вони не проводять весь день під прямим сонячним промінням Сонця. Багато видів ховаються в укриттях у найспекотніший час дня. Прийом сонячних ванн обмежується рано-вранці і ввечері. У різних кліматичних поясах денні цикли активності рептилій можуть відрізнятися. Деякі види нічних тварин виходять погрітися на сонці вдень із метою терморегуляції.

Широта:

Найбільшу інтенсивність ультрафіолетове випромінювання має на екваторі, де Сонце розташовується на найменшій відстані від поверхні Землі, і його промені проходять мінімальну відстань крізь атмосферу. Товщина озонового шару в тропіках з природних причин тонша, ніж у середніх широтах, тому озоном поглинається менше УФ-випромінювання. Полярні широти віддалені від Сонця, і нечисленні ультрафіолетові промені змушені проходити через багаті озоном шари з великими втратами.

Висота над рівнем моря:

Інтенсивність УФ-випромінювання збільшується з висотою, оскільки зменшується товщина атмосфери, що поглинає сонячні промені.

Погодні умови:

Хмари відіграють серйозну роль фільтра для променів ультрафіолету, що прямують до Землі. Залежно від товщини та форми вони здатні поглинати до 35 – 85 % енергії сонячних випромінювань. Але навіть покриваючи повністю небо, хмари не перекриють доступ променів до Землі.

Відображення:

Деякі поверхні, такі як пісок (12%), трава (10%) або вода (5%) здатні відбивати ультрафіолетове випромінювання, яке потрапляє на них. У таких місцях інтенсивність УФ-випромінювання може бути значно вищою за очікувані результати навіть у тіні.

Озон:

Озоновий шар поглинає частину ультрафіолетового випромінювання Сонця, яке прямувало до Землі. Товщина озонового шару змінюється протягом року, а він постійно переміщається.

Світлолікування (фототерапія)- Лікування світлом. Інфрачервоне випромінювання. Видиме випромінювання. Ультрафіолетове випромінювання

Світлолікуванняє дозованим впливом інфрачервоного, видимого та ультрафіолетового випромінювання на організм людини з метою лікування. Для цього використовуються спеціальні лампи фототерапії. Даний метод лікування також часто називають фототерапією (від грецького photos – світло).

З давніх-давен люди звертали увагу на цілющу дію сонячних променів на здоров'я людини. Сонячний спектр на 10% складається з ультрафіолетових променів, на 40% – з променів видимого спектру та на 50% – з інфрачервоних променів. Всі ці види електромагнітних випромінювань набули широкого поширення в медицині.

У медичних закладах для цього виду лікування використовуються штучні випромінювачі з нитками розжарювання. Вони нагріваються за допомогою електричного струму.

Інфрачервоне випромінювання: вплив на людину, лікування

Інфрачервоне випромінювання є тепловим випромінюванням. Його промені здатні проникати у тканини організму велику глибину, проти іншими видами світлової енергії. Це призводить до прогрівання всієї товщі шкіри та частини підшкірних тканин. Структури, які розташовані глибше, не схильні до впливу даного виду випромінювання.

Основними показаннями для його застосування є:деякі захворювання опорно-рухового апарату, негнійні хронічні та підгострі запальні місцеві процеси, що відбуваються у тому числі у внутрішніх органах. Лікують з його допомогою пацієнтів із захворюваннями центральної та периферичної нервової системи, периферичних судин, очей, вуха, шкіри. Допомагає цей метод і при залишкових явищах після опіків та відморожень.

Даний вид випромінювання сприяє усуненню запальних процесів, прискорює загоєння, підвищує місцеву опірність та протиінфекційний захист.

Якщо правила проведення процедури порушуються, існує небезпека серйозного перегріву тканин та утворення термічних опіків. Може виникнути також перевантаження кровообігу, яке протипоказане при серцево-судинних захворюваннях.

Протипоказаннями до застосування є:наявність доброякісних або злоякісних новоутворень, активні форми туберкульозу, гіпертонічна хвороба ІІІ стадії, кровотеча, а також недостатність кровообігу.

Видиме випромінювання

Видиме випромінювання є ділянкою загального електромагнітного спектру, що складається з 7 кольорів: червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий. Воно може проникати в шкіру на глибину до 1 см. Але основну дію вона робить через сітківку ока.

Сприйняття людиною колірних компонентів видимого світла впливає з його центральну нервову систему. Цей вид випромінювання застосовується під час лікування пацієнтів, які мають різні захворювання нервової системи.

Як відомо, наприклад, жовтий, зелений та помаранчевий кольори підвищують настрій, а синій та фіолетовий діють навпаки. Червоний колір збуджує діяльність кори мозку. Синій – гальмує нервово-психічну діяльність. Дуже важливе значення для емоційного стану людини має білосніжний колір. Його нестача призводить до депресій.

Ультрафіолетове випромінювання

Ультрафіолетове випромінювання має найбільш потужну енергію та активність. Однак при цьому його промені здатні проникати у тканини людини лише на глибину до 1 мм.

Найбільшою чутливістю до променів даного типу відрізняються наша шкіра та слизові оболонки. Маленькі діти мають підвищену чутливість до ультрафіолету.

Ультрафіолетове опромінення сприяє підвищеннюзахисних сил організму, що надає десенсибілізуючу дію, покращує показники жирового обміну. Воно також нормалізує процеси зсідання крові, покращує функції зовнішнього дихання, збільшує активність кори надниркових залоз. Дефіцит ультрафіолету призводить до авітамінозу, зниження імунітету, погіршення роботи нервової системи та проявів психічної нестійкості.

Показання для застосування ультрафіолетового випромінювання

Показання до застосуванняслужать захворювання шкіри, суглобів, органів дихання, жіночих статевих органів, периферичної нервової системи. Призначається для якнайшвидшого загоєння ран і з метою компенсації ультрафіолетової недостатності в організмі. Профілактує рахіт.

Протипоказання до застосування ультрафіолетового випромінювання

Протипоказаннями є: гострі запальні процеси, пухлини, кровотечі, гіпертонічна хвороба ІІІ стадії, недостатність кровообігу ІІ-ІІІ стадії, активні форми туберкульозу та ін.

Лазерне випромінювання.

Лазерна чи квантова терапія – це метод світлолікування, який полягає у використанні пучків лазерного випромінювання. Лазерне випромінювання має наступні лікувальні властивості: протизапальне, репаративне, гіпоальгезивне, імуностимулююче та бактерицидне.

Призначається воно при великій кількості захворювань кістково-м'язової, серцево-судинної, дихальної, травної, нервової, сечостатевої систем. Застосовується також для лікування шкірних захворювань, захворювань ЛОР-органів та діабетичних ангіопатій. Протипоказання такі самі, як і в інших видів світлового випромінювання.

Вплив світла сонця на людину важко переоцінити - під його дією в організмі запускаються найважливіші фізіологічні та біохімічні процеси. Сонячний спектр ділиться на інфрачервону та видиму частини, а також на найбільш біологічно активну ультрафіолетову частину, яка дуже впливає на всі живі організми на нашій планеті. Ультрафіолетове випромінювання - це короткохвильова частина сонячного спектру, що не сприймається людським оком, має електромагнітний характер і фотохімічну активність.

Завдяки своїм властивостям ультрафіолет успішно застосовують у різних галузях людського життя. Широке використання УФ-випромінювання отримало в медицині, оскільки воно здатне змінювати хімічну структуру клітин і тканин, надавши різний вплив на людину.

Діапазон довжин хвиль ультрафіолетового випромінювання

Основне джерело УФ-випромінювання – сонце. Частка ультрафіолету у загальному потоці сонячного світла є непостійною. Вона залежить від:

часу доби;
пори року;
сонячної активності;
географічної широти;
стани атмосфери.

Незважаючи на те, що небесне світило знаходиться далеко від нас і його активність не завжди однакова, до Землі доходить достатня кількість ультрафіолету. Але і це тільки його мала довгохвильова частина. Короткі хвилі поглинаються атмосферою на відстані близько 50 км. до поверхні нашої планети.

Ультрафіолетовий діапазон спектру, що доходить до земної поверхні, умовно ділять за довжиною хвилі на:

дальній (400 – 315 нм) – промені УФ – А;
середній (315 – 280 нм) – промені УФ – В;
ближній (280 – 100 нм) – промені УФ – З.

Дія кожного УФ-діапазону на людський організм по-різному: чим менша довжина хвилі, тим глибше вона проникає через шкірні покриви. Цим законом і визначається позитивний чи негативний вплив ультрафіолетового випромінювання на організм людини.

УФ-випромінювання ближнього діапазону найбільше несприятливо позначається на здоров'я і несе в собі загрозу виникнення важких захворювань.

Промені УФ-С повинні розсіюватися в озоновому шарі, але через погану екологію доходять до поверхні землі. Ультрафіолетові промені діапазону А і В менш небезпечні, при строгому дозуванні, випромінювання далекого та середнього діапазону сприятливо впливає на організм людини.

Штучні джерела ультрафіолетового випромінювання

Найбільш значущими джерелами УФ-хвиль, що впливають на організм людини, є:

бактерицидні лампи - джерела хвиль УФ - С, використовуються для знезараження води, повітря або інших об'єктів зовнішнього середовища;
дуга промислового зварювання - джерела всіх хвиль діапазону сонячного спектру;
еритемні люмінесцентні лампи – джерела УФ-хвиль діапазону А і В, що застосовуються для терапевтичних цілей та в соляріях;
промислові лампи – потужні джерела ультрафіолетових хвиль, що використовуються у виробничих процесах для закріплення фарб, чорнила або затвердіння полімерів.

Характеристиками будь-якої УФ-лампи є потужність її випромінювання, діапазон спектру хвиль, тип скла, термін експлуатації. Від цих параметрів залежить, наскільки лампа буде корисною або шкідливою для людини.

Перед опроміненням ультрафіолетовими хвилями від штучних джерел для лікування або профілактики хвороб слід проконсультуватися з фахівцем для підбору необхідної та достатньої еритемної дози, яка є індивідуальною для кожної людини з урахуванням типу її шкіри, віку, наявних захворювань.

Слід розуміти, що ультрафіолет – це електромагнітне випромінювання, яке не лише позитивно впливає на організм людини.

Бактерицидна ультрафіолетова лампа, що використовується для засмаги, принесе істотну шкоду, а не користь для організму. Використовувати штучні джерела УФ-випромінювання повинен тільки професіонал, який добре знається на всіх нюансах подібних приладів.

Позитивний вплив УФ-випромінювання на організм людини

Ультрафіолетове випромінювання широко застосовується у галузі сучасної медицини. І це не дивно, адже УФ-промені виробляють болезаспокійливий, заспокійливий, антирахітичний та антиспастичний ефекти.. Під їх впливом відбувається:

формування вітаміну D, необхідного для засвоєння кальцію, розвитку та зміцнення кісткової тканини;
зниження збудливості нервових закінчень;
підвищення обміну речовин, оскільки спричинює активізацію ферментів;
розширення судин та покращення циркуляції крові;
стимулювання вироблення ендорфінів – «гормонів щастя»;
Збільшення швидкості регенеративних процесів.

Сприятливий вплив ультрафіолетових хвиль на організм людини виявляється також у зміні його імунобіологічної реактивності – здатності організму виявляти захисні функції щодо збудників різних захворювань. Строго дозоване ультрафіолетове опромінення стимулює вироблення антитіл, завдяки чому підвищується опір людського організму до інфекцій.

Вплив УФ-променів на шкіру викликає реакцію – еритему (почервоніння). Відбувається розширення судин, що виражається гіперемією та набряклістю. Продукти розпаду (гістамін і вітамін D), що утворюються в шкірі, надходять у кров, що і викликає загальні зміни в організмі при опроміненні УФ-хвилями.

Ступінь розвитку еритеми залежить від:

величини дози ультрафіолету;
діапазону ультрафіолетових променів;
індивідуальну чутливість.

При надмірному УФ-опроміненні уражена ділянка шкіри дуже болюча і набрякла, виникає опік з появою пухиря і подальшим сходженням епітелію.

Але опіки шкірних покривів - це далеко не найсерйозніші наслідки тривалого впливу ультрафіолетового випромінювання на людину. Нерозумне використання УФ-променів спричиняє патологічні зміни в організмі.

Негативний вплив УФ-випромінювання на людину

Незважаючи на важливу роль у медицині, шкода ультрафіолету на здоров'я перевершує користь. Більшість людей не здатні точно контролювати лікувальну дозу ультрафіолету та вдаватися своєчасно до методів захисту, тому нерідко відбувається його передозування, через що виникають такі явища:

з'являються головний біль;
температура тіла підвищується;
швидка стомлюваність, апатія;
порушення пам'яті;
прискорене серцебиття;
зниження апетиту та нудота.

Надмірна засмага вражає шкірні покриви, очі та імунну (захисну) систему. Відчутні та видимі наслідки надмірного УФ-опромінення (опіки шкіри та слизової оболонки очей, дерматити та алергічні реакції) проходять протягом декількох днів. Ультрафіолетова радіація накопичується протягом тривалого часу та викликає дуже серйозні захворювання.

Вплив ультрафіолету на шкіру

Гарна рівна засмага – мрія кожної людини, особливо представниць слабкої статі. Але слід розуміти, що клітини шкіри темніють під впливом пігменту, що виділяється в них, — меланіну з метою захисту від подальшого опромінення ультрафіолетом. Тому засмага – це захисна реакція нашої шкіри на пошкодження її клітин ультрафіолетовими променями. Але він не захищає шкірні покриви від серйознішого впливу УФ-випромінювання:

Фотосенсибілізація – підвищена сприйнятливість ультрафіолету. Навіть невелика його доза викликає сильне печіння, свербіж та сонячний опік шкірних покривів. Часто це пов'язано з використанням медикаментозних препаратів чи вживанням косметичних засобів чи деяких продуктів харчування.
Фотостаріння. УФ-промені спектру А проникають у глибокі шари шкіри, ушкоджують структуру сполучної тканини, що призводить до руйнування колагену, втрати еластичності, ранніх зморшок.
Меланома – рак шкіри. Захворювання розвивається після частих та тривалих перебування на сонці. Під дією надлишкової дози ультрафіолету відбувається поява злоякісних утворень на шкірі або переродження старих родимок на ракову пухлину.
Базальноклітинна та луската карцинома – немеланомне ракове утворення шкіри, що не призводить до летального результату, але потребує видалення уражених ділянок хірургічним шляхом. Помічено, що захворювання набагато частіше виникає у людей, які довго працюють під відкритим сонцем.

Будь-який дерматит чи явища сенсибілізації шкірних покривів під впливом ультрафіолету є провокуючими чинниками у розвиток онкологічних захворювань шкіри.

Вплив УФ-хвиль на очі

Ультрафіолетові промені, залежно від глибини проникнення, можуть негативно відбиватися і на стані очей людини:

Фотоофтальмія та електроофтальмія. Виявляється у почервонінні та опуханні слизової оболонки очей, сльозотечі, світлобоязні. Виникає при недотриманні правил техніки безпеки під час роботи зі зварювальним обладнанням або у людей, що знаходяться при яскравому сонячному світлі на покритому снігом просторі (снігова сліпота).
Розростання кон'юнктиви ока (птеригіум).
Катаракта (помутніння кришталика ока) - захворювання, що виникає різною мірою у переважної більшості людей до старості. Її розвиток пов'язаний із впливом ультрафіолетового випромінювання на очі, що накопичується протягом життя.

Надлишок УФ-променів може призвести до різних форм ракових захворювань очей та повік.

Вплив ультрафіолету на імунну систему

Якщо дозоване застосування УФ-випромінювання сприяє підвищенню захисних сил організму, то надмірна дія ультрафіолету пригнічує імунну систему. Це було доведено у наукових дослідженнях вчених США на вірусі герпесу. Радіація ультрафіолету змінює активність клітин, відповідальних за імунітет в організмі, вони можуть стримувати розмноження вірусів чи бактерій, ракових клітин.

Основні заходи безпеки та захисту від впливу ультрафіолетового випромінювання

Щоб уникнути негативних наслідків впливу УФ-променів на шкірні покриви, очі та здоров'я, кожній людині необхідний захист від ультрафіолетового випромінювання. При вимушеному тривалому знаходженні на сонці або робочому місці, що піддається впливу високих доз ультрафіолетових променів, обов'язково потрібно з'ясувати чи в нормі індекс УФ-випромінювання. На підприємствах при цьому використовується прилад під назвою радіометр.

При підрахунку індексу на метеорологічних станціях враховується:

довжина хвиль ультрафіолетового діапазону;
концентрація озонового шару;
активність сонця та інші показники.

УФ-індекс – це індикатор потенційного ризику для організму людини внаслідок впливу дози ультрафіолету. Значення індексу оцінюється за шкалою від 1 до 11+. Нормою УФ-індексу вважається показник трохи більше 2 одиниць.

При високих значеннях індексу (6 – 11+) підвищується ризик несприятливого на очі і шкіру людини, тому необхідно застосовувати захисні заходи.

Використовувати сонцезахисні окуляри (спеціальні маски для зварювальників).
Під відкритим сонцем слід обов'язково носити головний убір (при дуже високому індексі – крислатий капелюх).
Носити одяг, що закриває руки та ноги.
На непокриті одягом ділянки тіла наносити сонцезахисний крем із фактором захисту не менше 30.
Уникати перебування на відкритому, не захищеному від потрапляння сонячних променів, просторі в період з полудня до 16 години.

Виконання нескладних правил безпеки дозволить знизити шкідливість УФ-опромінення для людини та уникнути виникнення хвороб, пов'язаних із несприятливим впливом ультрафіолету на його організм.

Кому опромінення ультрафіолетом протипоказане

Слід бути обережними з впливом ультрафіолетового випромінювання наступним категоріям людей:

з дуже світлою та чутливою шкірою та альбіносами;
дітям та підліткам;
тим, хто має багато родимих плям чи невусів;
страждаючим системними або гінекологічними захворюваннями;
тим, хто серед близьких родичів спостерігалися онкологічні захворювання шкіри;
які приймають тривалий час деякі лікарські препарати (необхідна консультація лікаря).

УФ-випромінювання таким людям протипоказане навіть у малих дозах, ступінь захисту від сонячного світла має бути максимальним.

Вплив ультрафіолетового випромінювання на людський організм та його здоров'я не можна однозначно назвати позитивним чи негативним. Занадто багато факторів слід враховувати при його впливі на людину в різних умовах довкілля та при випромінюванні від різних джерел. Головне, запам'ятати правило: будь-який вплив ультрафіолету на людину має бути мінімальним до консультації з фахівцемта суворо дозовано згідно з рекомендаціями лікаря після огляду та обстеження.