ВВЕДЕНИЕ
Ультрафиолет - это электромагнитное излучение в диапазоне, между видимым фиолетовым свечением и рентгеновским, с длинами волн в вакууме от 10 нм до 400 нм. По диапазону волны делятся на длинные (от 315 до 400 нм), средние (от 280 до 315 нм) и короткие (от 10 до 280 нм).
Ультрафиолетовые лучи имеют полезные свойства, которые применяются практически в различных областях науки и медицины. Первый прибор с ультрафиолетовыми лучами был создан в 1908 году - ультрафиолетовая лампа. С 50-х годов прошлого столетия такие лампы стали производится массово и так же использоваться.
Разработка ультрафиолетового излучателя основывалась на бактерицидных свойствах ультрафиолета. Именно с этого и началось их применение в медицине.
УФ - лучи применяют в терапии, лазерной биомедицине, при дезинфекции и во многих других областях здравоохранения. Так же УФ - лучи используют в полиграфии, криминалистики, косметологии, банках и во многом другом.
Глава 1. Общие сведения об ультрафиолетовых лучах
Вскоре после того, как было обнаружено инфракрасное излучение, немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер начал поиски излучения и в противоположном конце спектра, с длиной волны короче, чем у фиолетового цвета. В 1801 году он обнаружил, что хлорид серебра, разлагающийся под действием света, быстрее разлагается под действием невидимого излучения за пределами фиолетовой области спектра. Хлорид серебра белого цвета в течение нескольких минут темнеет на свету. Разные участки спектра по-разному влияют на скорость потемнения. Быстрее всего это происходит перед фиолетовой областью спектра. Тогда многие ученые, включая Риттера, пришли к соглашению, что свет состоит из трех отдельных компонентов: окислительного или теплового (инфракрасного) компонента, осветительного компонента (видимого света), и восстановительного (ультрафиолетового) компонента. В то время ультрафиолетовое излучение называли также актиническим излучением. Идеи о единстве трёх различных частей спектра были впервые озвучены лишь в 1842 году в трудах Александра Беккереля, Македонио Меллони и др.
Источники ультрафиолетового излучения условно можно разделить на естественные и искусственные. К естественным источникам относится Солнце и другие небесные светила, разряды молнии. К искусственным - электрическая дуга с угольными электродами или содержащими металлы в виде примесей или стержней, специальные газоразрядные лампы, водородные, бактерицидные, ксеноновые, люминесцентные, лампы-фотовспышки.
Ультрафиолетовое излучение обнаруживается с помощью фотоэлементов, фотоумножителей, люминесцентных веществ.
Практически весь UVC (дальний диапазон) и приблизительно 90 % UVB (средний диапазон) поглощаются озоном, а также водяным паром, кислородом и углекислым газом при прохождении солнечного света через земную атмосферу. Излучение из диапазона UVA достаточно слабо поглощается атмосферой. Поэтому радиация, достигающая поверхности Земли, в значительной степени содержит ближний ультрафиолет UVA и в небольшой доле — UVB.
Воздействие ультрафиолетового излучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи к загару, приводит к ожогам. Длительное воздействие ультрафиолетового излучения может способствовать развитию меланомы и преждевременному старению. Ультрафиолетовое излучение неощутимо для глаз человека, но при интенсивном облучении вызывает типично радиационное поражение (ожог сетчатки).
Глава 2. Применение в медицине
Благодаря созданию и совершенствованию искусственных источников УФ излучения, шедшими параллельно с развитием электрических источников видимого света, сегодня специалистам, работающим с УФ излучением в медицине, профилактических, санитарных и гигиенических учреждениях, предоставляются существенно большие возможности, чем при использовании естественного УФ излучения.
Ультрафиолетовое облучение повышает активность защитных механизмов, оказывает десенсибилизирующее действие, нормализует процессы свертывания крови, улучшает показатели липидного (жирового) обмена. Под влиянием ультрафиолетовых лучей улучшаются функции внешнего дыхания, увеличивается активность коры надпочечников, усиливается снабжение миокарда кислородом, повышается его сократительная способность.
Ультрафиолетовое излучение оказывает существенное воздействие на фосфорно-кальциевый обмен, стимулирует образование витамина D и улучшает все метаболические процессы в организме. Коротковолновые ультрафиолетовые лучи при длительной экспозиции вызывают денатурацию белковых полимеров, которые теряют свою биологическую активность. Облученная клетка сначала теряет способность к делению, а затем погибает. Этот эффект используется для обеззараживания и стерилизации при помощи специальных ламп коротковолнового ультрафиолетового спектра. Процессы фотолиза и денатурации, вызванные ультрафиолетовым облучением, происходят в шиповидном слое эпидермиса; при этом освобождается гистамин, биогенные амины, ацетилхолин. Эти продукты фотохимической реакции ведут к развитию эритемы, которая возникает спустя 2-8 часов после облучения. Интенсивная ультрафиолетовая эритема всего тела влечет за собой усиление остро и хронически протекающих воспалительных процессов. Поэтому стоит избегать одновременного облучения всей поверхности тела средне- и коротковолновыми ультрафиолетовыми лучами или строго контролировать процесс облучения.
Строго дозированное ультрафиолетовое излучение обладает десенсибилизирующими свойствами, усиливает фагоцитоз, ускоряет процессы газообмена. В месте воздействия ультрафиолетовых лучей усиливается кровоток и лимфоток, улучшается регенерация эпителия, ускоряется синтез коллагеновых волокон. В дерматологии для терапии применяется ультрафиолетовое излучение в средневолновом и длинноволновом спектрах.
Максимальным пигментообразующим действием обладают длинноволновые ультрафиолетовые лучи. Поэтому в косметических установках для загара (соляриях) используются источники длинноволнового ультрафиолетового излучения. Передозировка ультрафиолетовыми лучами приводит к преждевременному старению, снижению эластичности кожи, развитию кожных и онкологических заболеваний.