Ультрафиолетовое излучение и рак
Данные экспериментальных и эпидемиологических исследований показали, что ультрафиолетовое (УФ) излучение является канцерогенным для человека и приводит к развитию базалиомы, плоскоклеточного рака и меланомы кожи.
УФ излучение является невидимой частью спектра солнечного света с длиной волн 100-400 нанометров (нм). Спектр УФ радиации условно делится на 3 части: УФ-С с длиной волн менее 280 нм или, так называемые гербицидные УФ лучи; УФ-А радиация с длиной волны 330-440 нм, которая вызывает эритему (покраснение) и пигментацию кожи у людей и опухоли у лабораторных животных, и УФ-В радиация с длиной волны 280-330 нм.
УФ-В лучи с длиной волны менее 290 нм поглощаются атмосферой и практически не достигают земли. Только небольшая часть УФ-В радиации доходит до земли, и эта часть спектра УФ радиации является наиболее опасной. Ее влияние на кожу человека значительно сильнее, чем аналогичный эффект УФ-А радиации. С удлинением волны «мощность» УФ лучей снижается. Скорее всего, УФ-В радиация играет важную роль в процессе старения кожи.
Известно, что в большинстве случаев плоскоклеточного рака кожи человека в гене супрессоре Р53 обнаруживаются мутации (изменения), аналогичные мутациям в результате воздействия УФ-В радиации. С другой стороны, УФ-В лучи способствуют повышению в организме уровней витамина Д и кальция, что особенно важно для населения с неадекватным питанием.
Основным компонентом атмосферы, который защищает нас от чрезмерной УФ радиации, является озон, который поглощает УФ радиацию в стратосфере, пропуская на землю лишь небольшое количество УФ-В лучей. Потеря озона может привести к увеличению количества УФ-В радиации, достигающей земли.
Рост заболеваемости плоскоклеточным раком и меланомой кожи связывают с повышением уровня УФ-В радиации, которая зафиксирована в некоторых регионах мира (Канада, Швейцария) и тем, что больше людей из экономически развитых стран проводят отпуска в жарких странах.
Злокачественные опухоли кожи чаще наблюдаются среди белого населения, особенно среди голубоглазых и сероглазых блондинов и рыжеволосых, у которых есть склонность к появлению веснушек.
Плоскоклеточным раком кожи чаще болеют люди, работающие на открытом воздухе и подвергающиеся длительному воздействию солнечных лучей. Риск рака кожи повышен у лиц с поражениями кожи, вызванными солнечными лучами, такими как кератоз, или генетическими синдромами, как альбинизм, ксеродерма.
Меланома кожи встречается чаще среди людей, работающих в помещении, которые имеют привычку загорать. При этом важную роль играют конституциональные особенности в виде множественных родинок и диспластических невусов.
Учитывая важную роль ультрафиолетовых лучей в развитии рака кожи, для профилактики злокачественных опухолей кожи мы рекомендуем избегать длительного нахождения под солнцем, особенно между 11 и 15 часами, когда активность наиболее опасного спектра солнечных лучей наиболее высока.
Применение защитных кремов не снижает риска развития меланомы. Кроме того, мы не рекомендуем использование соляриев без медицинских показаний.
Наука: Наука и техника: Lenta.ru
Исследователи США и Германии зафиксировали в боливийских Андах рекордный уровень ультрафиолетового излучения на поверхности Земли. Ультрафиолета там примерно в четыре раза больше, чем может вынести человек, и достаточно для нанесения сильнейшего ущерба всем биологическим организмам. О своих наблюдениях ученые сообщили в журнале Frontiers in Environmental Science.
«Рекордные показатели были выявлены не в безлюдной Антарктиде, над которой давно зияют озоновые дыры, а в тропическом поясе, по соседству с деревнями и небольшими городами», — заявила руководитель научного коллектива Натали А. Кэброл (Nathalie A. Cabrol).
Кэброл и ее коллеги по НАСА и Институту SETI измеряли ультрафиолетовое излучение вокруг высокогорных озер в Андах, в рамках астробиологического проекта по изучению «марсианских» ландшафтов на Земле.
Дозиметры были установлены на вершине вулкана Ликанкабур (на границе Чили и Боливии, на высоте 5917 метров над уровнем моря) и у берегов близлежащего озера Лагуна-Бланка (4340 метров).
Полуденное солнце в зените, большая высота над уровнем моря, тонкий озоновый слой — все эти факторы объясняют высокую интенсивность ультрафиолетового излучения. При УФ-индексе более 8 врачи рекомендуют проводить под солнцем не более 10 минут, а 11 считается экстремальным показателем. Однако дозиметры зафиксировали средние показатели в 26, а в декабре 2003 года УФ-индекс вырос до 43.
Вероятно, этот пик был связан с выбросом аэрозолей от бурь и пожаров, истончивших озоновый слой, а также с мощной вспышкой на Солнце, зафиксированной в начала декабря. Хотя о степени воздействия выбросов солнечной энергии на ультрафиолетовое излучения ученые спорят, шквал заряженных частиц, рожденных вспышкой, мог повредить озоновый слой.
Чрезмерное воздействие УФ-излучения отрицательно отражается не только на здоровье человека, но и на биосфере в целом. Оно повреждает ДНК, нарушает процессы фотосинтеза и снижает жизнеспособность яиц и личинок.
«Хотя в рекордном уровне ультрафиолета виноват «идеальный шторм» событий [стечение крайне неблагоприятных обстоятельств], что мешает ему повториться? Его причины сами по себе не представляют собой ничего исключительного. Необходимо более внимательно следить за озоновым слоем. Ведь вполне «марсианский» выброс ультрафиолета произошел в населенном районе», — заявила Кэброл.
Молодые ученые НИТУ «МИСиС» создали универсальный ультрафиолетовый фильтр
Исследователи Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) «МИСиС» путем химического синтеза и последующего модифицирования наночастиц оксида цинка получили универсальный защитный фильтр против ультрафиолетового излучения. Универсальность фильтра в том, что его можно использовать как в полимерной промышленности, так и в косметологии.
Почти каждый человек «обгорал на солнце» (получал солнечные ожоги).
Причиной ожогов является воздействие на кожу ультрафиолетового излучения. Наиболее опасным с точки зрения интенсивности воздействия считается УФ-излучение типа В диапазоном от 305 до 320 нм. В больших количествах ультрафиолетовое излучение также может приводить к мутациям, которые вызывают меланому (рак кожи) и преждевременное старение кожных клеток. Кроме того, ультрафиолетовое излучение разрушает многие полимеры (органическое стекло, полиэтилен, полипропилен и т.д.), это явление известно как ультрафиолетовое старение.
Для защиты от вредного и разрушительного действия УФ-излучения во всем мире широко применяются различные фильтры (присадки, добавляемые в полимерные композиции и солнцезащитные кремы). В качестве фильтров широко используются оксиды металлов (например, диоксид титана или оксид цинка). Но ряд источников сообщает, что наночастицы диоксида титана могут обладать канцерогенным эффектом (вызывать онкологические заболевания), а оксид цинка окрашивает изделия на его основе в белый цвет, что лишает прозрачности полимерные упаковки (из оксида цинка, в частности, изготовляется белая краска «белила цинковые).
«Для решения задачи создания прозрачного оксида цинка и изготовления на его основе универсального ультрафиолетового фильтра коллектив исследователей НИТУ „МИСиС“ совместно с коллегами из Российского онкологического научного центра им. Н. Н. Блохина предложили способ химического синтеза наночастиц цинка с модифицированной поверхностью», — рассказала ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.
Ученые научились управлять оптическими свойствами УФ-фильтров на основе наночастиц оксида цинка непосредственно в процессе их химического синтеза. В экспериментах раствор наночастиц, а также полипропиленовые пленки с нанодобавкой продемонстрировали 100% поглощение ультрафиолета типа B.
«Мы синтезировали наночастицы оксида цинка с модифицированной поверхностью — рассказывает одна из участниц исследования, научный сотрудник НИТУ „МИСиС“ к.
х.н. Светлана Сенатова. — Исследование того, как влияет модификация поверхности на химические и физические свойства наночастиц оксида цинка, показало, что полученные наночастицы могут успешно применяться в качестве фильтров для защиты от УФ-излучения. В опытах in vitro продемонстрировано отсутствие гемотоксичности синтезированных наночастиц с модифицированной силансодержащими соединениями поверхностью при инкубировании с кровью доноров».
х.н. Светлана Сенатова. — Исследование того, как влияет модификация поверхности на химические и физические свойства наночастиц оксида цинка, показало, что полученные наночастицы могут успешно применяться в качестве фильтров для защиты от УФ-излучения. В опытах in vitro продемонстрировано отсутствие гемотоксичности синтезированных наночастиц с модифицированной силансодержащими соединениями поверхностью при инкубировании с кровью доноров».Поскольку малый размер наночастиц позволяет им проникать через слои кожи и попадать в организм человека, то исследователям обязательно нужно понять, как они будут влиять на клетки крови здоровых людей.
По утверждениям авторов разработки, модифицирование поверхности наночастиц оксида цинка приводит к увеличению их прозрачности в видимой части спектра, что позволяет использовать их не только в составе солнцезащитных кремов, но и при изготовлении прозрачных полимеров. Такие материалы могут использоваться, например, при изготовлении прозрачных пищевых контейнеров, пленок или в облицовочных панелях конструкций, устанавливаемых под открытым небом. Кроме того, модифицирование поверхности наночастиц позволит снизить количество добавляемого УФ-фильтра в 5-10 раз, что влечет за собой положительный экономический эффект.
Результаты исследований были опубликованы в журналах Current Nanoscience и Journal of Alloys and Compounds, получен российский патент.
УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ • Большая российская энциклопедия
В книжной версии
Том 33. Москва, 2017, стр. 18
Скопировать библиографическую ссылку:
Авторы: П.
С. Анциферов
УЛЬТРАФИОЛЕ́ТОВОЕ ИЗЛУЧЕ́НИЕ (УФ-излучение, УФ-лучи), электромагнитные волны с длиной волны λ=10–400 нм (энергия кванта 2,5–100 эВ). Длинноволновая граница диапазона определяется коротковолновым (фиолетовым) пределом чувствительности глаза человека. Коротковолновая граница условна, переход У. и. в мягкое рентгеновское излучение связан с появлением у квантов излучения способности создавать вакансии во внутр. электронных оболочках атомов. Т. к. излучение с λ<200 нм сильно поглощается воздухом, У. и. делят на ближнее (λ=200–400 нм) и дальнее (вакуумное, λ=10–200 нм).
У. и. открыто в 1801, когда И. Риттер и У. Волластон независимо друг от друга обнаружили почернение фотопластинки при её облучении невидимым излучением с λ<400 нм. В 1893 нем. физик В. Шуманн освоил изготовление безжелатиновых фотоэмульсий, положив начало исследованиям в диапазоне вакуумного У. и. В нач. 20 в. первые спектроскопич. работы в УФ-области спектра выполнил амер. физик Т. Лайман.
Естеств. источниками У. и. являются Солнце и др. астрономич. объекты. Искусств. источниками У. и. служат газоразрядные лампы низкого давления. Дальнее У. и. генерируется в плазме сильноточных разрядов (искра, Z-пинч, плазменный фокус) и в лазерной плазме. Разработан ряд лазерных систем и систем умножения частоты лазерного излучения, дающих когерентное У. и. Спектр синхротронного излучения также включает УФ-излучение.
Для регистрации У. и. используются фотоматериалы, термоэлектрич. приёмники, фотодиоды, ФЭУ, ПЗС-матрицы, микроканальные пластины; применяются также методы детектирования, основанные на использовании люминесценции. Для работы с ближним У.
и. применяют рефракционную оптику на основе прозрачных в этой области материалов (сапфир, фторид магния, кварц, флюорит, фторид лития и др.). Дальнее У. и. распространяется только в вакууме (все материалы для него непрозрачны), так что работать с ним можно лишь с помощью отражательной оптики. Для У. и. с λ<50 нм коэф. отражения при нормальном падении быстро уменьшается с уменьшением длины волны, поэтому в оптич. системах используют скользящее падение У. и. на оптич. элементы (напр., для l≈10 нм угол между падающим лучом и поверхностью золота должен быть меньше 10°). Совр. зеркала с многослойным отражающим покрытием позволяют создавать новые оптич. схемы для дальнего УФ-излучения.
В области У. и. лежит бóльшая часть резонансных переходов в атомах, ионах и молекулах. У. и. астрономич. объектов позволяет получать информацию о химич. составе межзвёздной среды, процессах звездообразования, протопланетных дисках и др. (см. Ультрафиолетовая астрономия).
Способность У. и. ионизировать вещества лежит в основе его применения в фотоэлектронной спектроскопии. Энергетич. спектр электронов, возникающих при взаимодействии монохроматич. У. и. с атомами или молекулами, отражает структуру их уровней энергии. Электроны, возникающие при облучении кристаллич. структур, несут информацию о верхних энергетич. зонах.
У. и. не проникает в живые ткани на большую глубину, но в ряде случаев оказывает влияние на органич. структуры. По своему биологич. воздействию ближнее У. и. разделяют на 3 области: А (длинноволновое, λ=400–320 нм), В (загарное, λ=320–280 нм) и С (бактерицидное, λ=280–180 нм). Первое не оказывает существенного влияния на живые организмы, второе и третье могут вызывать ожоги кожи и роговицы глаз.
Бактерицидное У. и. способно уничтожать бактерии.
Использование У. и. для работы с оптич. микроскопами позволяет существенно улучшить их разрешение, т. к. дифракц. предел определяется длиной волны используемого излучения. У. и. применяют в нанолитографич. технологиях: источники У. и. (напр., плазменные источники с λ=13,5 нм) используют для проекции изображения маски на слой фоторезистора, что позволяет создавать электронные микросхемы с рекордной плотностью элементов. У. и. применяют также для контроля подлинности документов, при реставрации картин, для обеззараживания воды, стерилизации помещений и др.
МУ 5046-89 Профилактическое ультрафиолетовое облучение людей (с применением искусственных источников ультрафиолетового излучения), МУ (Методические указания) от 03 августа 1989 года №5046-89
МУ 5046-89
УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем
министра здравоохранения СССР П.И.Герасимовым 3 августа 1989 г.
Ультрафиолетовое
излучение является наиболее распространенным постоянно действующим
природным физическим фактором. Благодаря своему многообразному
влиянию оно давно привлекает к себе внимание биологов и врачей.
Естественным источником
ультрафиолетового излучения является излучение солнца.
Начало использования
солнечной радиации с лечебной целью относится к глубокой древности.
Письменные указания о лечебном действии солнечного света можно
найти у Геродота (484-425 гг. до н.э.). Первым врачом,
рекомендовавшим применение солнечных ванн в лечебных целях, а также
для профилактики заболеваний, является Гиппократ. Горячим
сторонником солнцелечения был выдающийся врач Авиценна (XIII
в.).
Почти вся потребность
человека в ультрафиолетовом излучении покрывается за счет
естественной радиации солнца. Однако содержание ультрафиолетовых
лучей в солнечном спектре подвержено большим изменениям (сезонные
колебания в интенсивности солнечной радиации, широта местности и
т.
д.). В условиях города долгое пребывание человека в помещении
может вызвать явления ультрафиолетовой недостаточности. А это
приводит к нарушению обменных процессов в организме, изменению
витаминного баланса, к сдвигу в течении иммунобиологических
процессов. Поэтому в целях профилактики и коррекции
ультрафиолетовой недостаточности большую роль приобретает
ультрафиолетовое облучение искусственными источниками света.
Наибольшая интенсивность
ультрафиолетового излучения в искусственных источниках света
приходится на длины волн от 400 до 280 нм, так называемые
длинноволновые ультрафиолетовые излучения (ДУФ) и 280-180 нм —
коротковолновые ультрафиолетовые излучения (КУФ). Нужно отметить,
что в спектре солнечного излучения, достигающего поверхности земли,
содержится больше длинноволновых излучений (более 280 нм).
Механизм возникновения
биологических реакций в ответ на воздействие ультрафиолетового
излучения сложен, многообразен и складывается из биофизических,
гуморальных и нервно-рефлекторных процессов.
Поглощенная кожными
покровами энергия ультрафиолетового излучения вызывает
перегруппировку атомов или молекул клеток, переводя их в физически
новое состояние, при котором изменяются запас энергии и способность
к фотохимическим реакциям.
Для разработки общей
теории природы первичных механизмов действия ультрафиолетового
излучения на живой организм существенное значение имеет тот факт,
что при проникновении УФ-излучений в клетку их энергия оказывает
влияние на ядро, состоящее в основном из белков и нуклеиновых
кислот. Эти вещества являются хромоформами, поглощающими
УФ-излучение определенной длины волны.
Фотохимический процесс
начинается с поглощения света молекулами хромофора и перехода их в
возбужденное состояние. В результате этого возникают глубокие
изменения: в одних случаях фотохимические процессы приводят к
распаду крупных молекул (фотолизу), а в других — к образованию
более сложных тел (фотосинтез).
Применение биофизических
методов исследования позволили установить, что большая часть
фотобиологических процессов, протекающих в организме, обусловлена
разрушением белков и нуклеиновых кислот, в результате чего в месте
облучения появляются продукты расщепления белковой субстанции,
среди которых находятся вещества, обладающие высокой биологической
активностью (гистамин, ацетилхолин, биогенные амины и др.
). Эти
вещества, попадая в общий ток крови, разносятся по всему организму
и оказывают воздействие на его отдельные органы и различные системы
(нервную, эндокринную и др.).
Большое значение для
объяснения механизма действия УФ-излучения имеет разработанная
советскими авторами теория о рефлекторном механизме влияния света
(А.Е.Щербак, 1932, А.Р.Киричинский, 1952, Л.А.Комарова,
А.А.Белугин, 1950 и др.). Достаточно сказать, что чувствительность
различных участков кожных покровов к воздействию УФ-излучения
неодинакова: наиболее чувствительна кожа живота, лица, менее
чувствительна кожа конечностей, т.е. выявлена регионарная
чувствительность к УФ-излучению, которая регулируется высшими
отделами нервной системы.
Развитие эритемы зависит
от состояния различных отделов нервной системы. Так, например,
повреждение спинного мозга (всего поперечника) влечет за собой
угнетение эритемы ниже повреждения; травма нерва с париетическим
синдромом сопровождается ослаблением эритемы, а при явлениях
раздражения — усилением ее. Таким образом, можно предположить, что
УФ-излучение вызывает раздражение мощного рецепторного поля с
последующим возбуждением различных отделов нервной системы и
образованием физиологически активных веществ, которые в свою
очередь оказывают влияние на различные физиологические процессы в
организме. В настоящее время большинство исследователей признают
единый нейрогуморальный механизм действия УФ-излучений
(А.Н.Обросов, 1965).
При воздействии
УФ-излучения на организм человека возникают различные реакции со
стороны отдельных органов и систем. Необходимо подчеркнуть, что эти
реакции находятся в зависимости от дозы, методики воздействия и от
длины волны УФ-излучения. Под влиянием последнего изменяются все
виды обмена в организме. Длинные УФ-излучения повышают обмен
веществ (белковый, углеводный, минеральный). Так, при воздействии
УФ-излучения с длиной волны 302-280 нм, находящийся в коже
7-дегидрохолестерин превращается в витамин , необходимый для нормального обмена кальция
и фосфора в организме.
Короткие УФ-излучения, наоборот, разрушают
витамин , поэтому они не используются в целях общего
облучения.
Много исследований
посвящено воздействию УФ-облучений на белковый обмен веществ. Они
показали, что при этом изменяется соотношение белковых фракций,
образуются биологически активные вещества.
Имеются данные о влиянии
УФ-облучений на углеводный обмен. Так, при гипергликемии
УФ-облучения способствуют повышению уровня сахара в крови и
т.д.
Сдвиги в обмене веществ
имеют большое значение в формировании общей ответной реакции
организма на УФ-облучение. Усиление обмена и изменение
окислительно-восстановительных процессов, улучшение
нервно-трофических процессов лежат в основе положительного влияния
УФ-облучения на организм человека.
Ультрафиолетовое
облучение стимулирует функцию органов кровообращения, оказывает
стимулирующее влияние на состояние иммунологических и защитных
свойств организма, нормализует состояние симпатико-адреналовой
системы и глюкокортикоидной функции надпочечников. Профилактическое
облучение значительно повышает способность организма использовать
минеральные и белковые вещества пищи.
УФ-облучения оказывают
стимулирующее влияние на функцию щитовидной, половых желез.
Ультрафиолетовое излучение не помогает уничтожать COVID-19. Ридус
Проблема дезинфекции помещений в медицинских учреждениях особенно остро стоит в период пандемии коронавируса. Несмотря на то, что врачи используют защитные костюмы и респираторы N95, вероятность заразиться COVID-19 у медиков по-прежнему крайне высока.
Чтобы дезинфицировать оборудование и помещения больниц, медики обратились к давно известному средству — ультрафиолетовому излучению.
Хорошо известно, что УФ-излучение убивает микробы. Но до сих пор не проводилось полноценных исследований, в которых бы выяснили, какое конкретное количество УФ-излучения нужно для обеззараживания оборудования, масок, а также комнат, — пишут ученые.
Чтобы это выяснить, специалисты создали УФ-систему, предназначенную для дезинфекции респираторных масок N95. Это исследование особенно актуально после того, как на прошлой неделе Дональд Трамп публично предположил, что ультрафиолетовый свет может быть использован для лечения инфекции COVID-19 внутри человеческого организма.
Эксперты утверждают, что ультрафиолетовое излучение в больших количествах может быть вредным для человека и что УФ-лучи не смогут проникнуть глубоко в организм, чтобы убить коронавирус в легких и других органах.
Ультрафиолетовый свет хотя и дезинфицирует, разрушая генетическую структуру коронавирусов и других микробов, но все равно малоэффективен для уничтожения SARS-CoV-19, считают ученые.
Ультрафиолетовые лучи должны непосредственно поражать вирус, то есть каждый миллиметр оборудования должен подвергаться ультрафиолетовому излучению, чтобы быть должным образом дезинфицированным. Любая часть тела или предмета, попадающая в тень, может по-прежнему нести активный коронавирус.
Это значит, что УФ-лучи также должны быть очень мощными. Просто солнечный свет в одиночку не убьет коронавирус. Чтобы качественно обрабатывать оборудование, нужно создать конвейерную систему, которая пропускает маски N95 через батарею ртутных УФ-лучей.
Это позволит обеспечить вертикальное расположение ртутных УФ-ламп, чтобы облучать маски с обеих сторон.
Эта система должна иметь около 2,5 метров в высоту и около 2,5 метров в длину. Маски следует подвесить на ряд крючков, и скорость конвейерной ленты должна определять, сколько излучения маски получают.
Нет никаких сомнений, что мы сможем деактивировать вирус в нужной дозе. Вопрос в том, какая будет производительность. Может ли ультрафиолетовый свет повредить ремни, которые удерживают маску на лице? Это вещи, которые нужно проработать, — считают ученые.
Авторы исследования считают, что сейчас нет УФ-приборов и условий, чтобы обеспечить полную дезинфекцию. Также нельзя утверждать, что с наступлением лета и повышением температуры воздуха коронавирус полностью исчезнет.
Разъяснения по ультрафиолетовому излучению
Ультрафиолетовое излучение
Комментарии к приказу Минздравсоцразвития 1034н от 09.09.2011года “Об утверждении Перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и производимых при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда, в том числе на опасных производственных объектах, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности” , приложение 2 пункт 16: “Измерение интенсивности источников УФ излучения в диапазонах длин волн: (200 – 400) нм”, а так же к Федеральному закону Российской Федерации от 28 декабря 2013 г. N 426-ФЗ “О СПЕЦИАЛЬНОЙ ОЦЕНКЕ УСЛОВИЙ ТРУДА” Статья 13, пункт 3.10 “Интенсивность источников ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 200 – 400 нанометров;”
“Ультрафиолетовая энергетическая освещенность (облученность)* и интенсивность излучения (облучения) в ультрафиолетовой области спектра являются синонимами и имеют одинаковое определение:
- Поверхностная плотность потока энергии, падающая на единицу облучаемой площади.
Измеряется в энергетических единицах – Вт/м2, Вт/см2.
Использование термина интенсивность излучения (облучения) допускается, однако в нормативных документах Госстандарта (государственная поверочная схема, методика выполнения измерений энергетической освещенности в диапазоне длин волн 0,2—0,4 мкм в соответствии с допустимыми уровнями ультрафиолетового (далее — УФ) излучения в производственных помещениях, указанными в санитарных нормах и правилах СанПиН 4557 и др.) в качестве измеряемого параметра указана энергетическая освещенность. Соответственно в документации на средство измерение, в том числе, при государственных испытаниях в целях утверждения типа СИ и сопроводительной документации используется термин энергетическая освещенность ультрафиолетового излучения.
Таким образом, средства измерения сертифицированные для измерения энергетической освещенности предназначенные для измерения энергетической освещенности являются, в тоже время измерителями интенсивности излучения в той же области спектра.
Кроме того, на практике, в литературе по гигиене и охране труда, в том числе справочной и норма-тивно-методической документации, часто используются два близких по сути, но все-таки разных термина – излучение и облучение. Термин “излучение” чаще используется для характеристики ис-точника УФ-излучения, испускающего поток определенной интенсивности, при этом имеется в виду, что этот поток пока только распространяется в пространстве и конкретной поверхности “как бы” еще не достиг. Иными словами, излучение – это термин, имеющий отношение к характеристикам самого источника, это фактически процесс. А вот результат этого процесса – облучение, и этот термин следует использовать, когда речь идет об интенсивности излучения на конкретной поверхности, площади или участке, куда достиг поток ультрафиолетового излучения.
КУПИТЬ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ
Литература
- ГОСТ 8. 552. Государственная система обеспечения единства измерений (и Р 50.2.053—2006) из-мерение ультрафиолетового излучения
- Р 50.2.053—2006 ГСИ. Измерение энергетической освещенности ультрафиолетового излучения в производственных помещениях. Методика выполнения измерений.
- ГОСТ Р 8.759-2011 Государственная система обеспечения единства измерений НАЦИОНАЛЬ-НЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭКСПОЗИЦИИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.”
552. Государственная система обеспечения единства измерений (и Р 50.2.053—2006) из-мерение ультрафиолетового излучения© Генеральный директор НТП «ТКА», дтн, профессор К.А. Томский
Заведующий лабораторией светотехники СПбГУКиТ, дтн, профессор К.А. Томский
Дополнительно рекомендуем Вам ознакомиться со статьей: “Особенности измерения ультрафиолетового излучения при специальной оценке условий труда”!
Особенности измерения ультрафиолетового излучения при специальной оценке условий труда
Ультрафиолетовое излучение
Гэри Земан, ScD, CHP
Ультрафиолетовое (УФ) излучение определяется как часть электромагнитного спектра между рентгеновскими лучами и видимым светом, то есть между 40 и 400 нм (30–3 эВ). УФ-спектр делится на вакуумный УФ (40–190 нм), дальний УФ (190–220 нм), УФС (220–290 нм), УФВ (290–320) и УФА (320–400 нм). Солнце — наш основной естественный источник ультрафиолетового излучения. К искусственным источникам относятся кабины для загара, черный свет, полимеризационные лампы, бактерицидные лампы, ртутные лампы, галогенные лампы, газоразрядные лампы высокой интенсивности, люминесцентные и лампы накаливания, а также некоторые типы лазеров (эксимерные лазеры, азотные лазеры и Nd третьей гармоники: YAG-лазеры).Уникальные опасности относятся к различным источникам в зависимости от диапазона длин волн испускаемого УФ-излучения.
UVC почти никогда не наблюдается в природе, потому что он полностью поглощается атмосферой, как и дальний УФ и вакуумный УФ. Бактерицидные лампы излучают ультрафиолетовое излучение из-за его способности убивать бактерии.
У людей УФС поглощается внешними мертвыми слоями эпидермиса. Случайное чрезмерное воздействие ультрафиолета может вызвать ожоги роговицы, обычно называемые вспышкой сварщика, и снежную слепоту, серьезный солнечный ожог лица.Хотя травма, вызванная ультрафиолетовым излучением, обычно проходит через день или два, она может быть чрезвычайно болезненной.
UVB, как правило, является наиболее разрушительной формой УФ-излучения, поскольку у него достаточно энергии, чтобы вызвать фотохимическое повреждение клеточной ДНК, но недостаточно для полного поглощения атмосферой. UVB необходим человеку для синтеза витамина D; однако вредные эффекты могут включать эритему (солнечный ожог), катаракту и развитие рака кожи. Люди, работающие на открытом воздухе, подвергаются наибольшему риску воздействия УФ-В излучения.Большая часть солнечного УФ-В излучения блокируется озоном в атмосфере, и есть опасения, что уменьшение содержания озона в атмосфере может увеличить распространенность рака кожи.
UVA — наиболее часто встречающийся тип УФ-излучения. Воздействие УФА имеет начальный эффект потемнения пигмента (загар), за которым следует эритема, если воздействие чрезмерное. Атмосферный озон очень мало поглощает эту часть УФ-спектра. UVA необходим человеку для синтеза витамина D; однако чрезмерное воздействие УФ-А было связано с ожесточением кожи, подавлением иммунной системы и образованием катаракты.Свет УФА часто называют черным светом. В большинстве кабин для фототерапии и солярия используются лампы UVA.
Фотохимические эффекты УФ-излучения могут усиливаться химическими веществами, включая противозачаточные таблетки, тетрациклин, сульфатизол, цикламаты, антидепрессанты, каменноугольные дистилляты, содержащиеся в шампунях от перхоти, липовом масле и некоторых косметических средствах. Защиту от ультрафиолета обеспечивает одежда, рассеиватели из поликарбоната, стекла, акрила и пластика, используемые в офисном освещении. Солнцезащитные лосьоны обеспечивают ограниченную защиту от УФ-излучения.
Случайное передержание ультрафиолета может нанести вред неосведомленным жертвам, поскольку ультрафиолетовое излучение невидимо и не вызывает немедленной реакции. Маркировка источников ультрафиолетового излучения обычно состоит из предупреждающей этикетки на продукте или крышке упаковки лампы или предупреждающего знака на входе. Индикатор излучения какого-либо типа, который требуется для лазерных устройств, встречается редко. Сообщаемые сценарии несчастных случаев, связанных с УФ-излучением, часто связаны с работой вблизи источников УФ-излучения со снятыми, потрескавшимися или упавшими защитными покрытиями. В зависимости от интенсивности источника ультрафиолетового излучения и продолжительности воздействия пострадавший может получить травму с потерей рабочего времени, даже если он совершенно не подозревает об опасной ситуации.Обучение информированию об опасностях особенно важно для предотвращения случайного воздействия на рабочем месте.
Нормы воздействия ультрафиолетового излучения были установлены Американской конференцией государственных специалистов по промышленной гигиене и Международной комиссией по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP). Переносные измерители для измерения УФ-излучения имеются в продаже, но рекомендуется получить консультацию специалиста, чтобы выбрать правильный детектор и диффузор для длин волн УФ-излучения, излучаемых источником.
Таким образом, УФ-излучение имеет множество полезных применений, но для предотвращения случайного передозировки необходимы повышенная осведомленность и контроль над опасностями УФ-излучения.
Кен Барат внес ценный вклад в эту статью. Информационные ресурсы перечислены ниже:
- «Ультрафиолетовое излучение, опасное для человека», Бетси М. Сазерленд, в Неионизирующее излучение: Обзор физики и биологии , ред. К. Харди, М. Мельц и Р. Гликман, Издательство медицинской физики, Мэдисон (1997)
- EPA Защита от солнца — УФ-индекс
- Справочник по измерениям освещенности
- Веб-страница Агентства по охране здоровья, посвященная ультрафиолетовому излучению
- ICNIRP — ультрафиолет (100–400 нм)
- Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) — УФ (ультрафиолетовое) излучение
Влияние УФ-излучения на здоровье | Защита от солнца
Разрушение озонового слоя снижает естественную защиту нашей атмосферы от вредного ультрафиолетового (УФ) излучения солнца.
На этой веб-странице представлен обзор основных проблем со здоровьем, связанных с чрезмерным воздействием УФ-излучения. Понимание этих рисков и принятие разумных мер предосторожности помогут вам наслаждаться солнцем, уменьшая при этом вероятность возникновения связанных с солнцем проблем со здоровьем.
Рак кожи
Каждый год в США диагностируется больше новых случаев рака кожи, чем новых случаев рака груди, простаты, легких и толстой кишки вместе взятых. У каждого пятого американца в течение жизни разовьется рак кожи. Каждый час от рака кожи умирает один американец.Незащищенное воздействие УФ-излучения является наиболее предотвратимым фактором риска рака кожи.
Меланома
Меланома, самая серьезная форма рака кожи, в настоящее время является одним из наиболее распространенных видов рака среди подростков и молодых людей в возрасте от 15 до 29 лет. Хотя на меланому приходится около трех процентов случаев рака кожи, она вызывает более 75 процентов смертей от рака кожи. Воздействие ультрафиолета и солнечные ожоги, особенно в детстве, являются факторами риска заболевания. Не все меланомы связаны исключительно с солнцем — другие возможные влияния включают генетические факторы и недостаточность иммунной системы.
Немеланомный рак кожи
Немеланомный рак кожи менее опасен, чем меланома. Тем не менее, они могут распространяться, если их не лечить, вызывая уродство и более серьезные проблемы со здоровьем. Существует два основных типа немеланомного рака кожи: базальноклеточный и плоскоклеточный рак. При своевременном выявлении и лечении эти два вида рака редко заканчиваются смертельным исходом.
- Базальноклеточная карцинома является наиболее распространенным типом рака кожи. Обычно они выглядят как небольшие мясистые шишки или узелки на голове и шее, но могут возникать и на других участках кожи.Базальноклеточный рак растет медленно и редко распространяется на другие части тела. Однако он может проникнуть в кость и нанести значительный ущерб.
- Плоскоклеточный рак — это опухоль, которая может проявляться в виде узелков или красных чешуйчатых пятен. Этот рак может развиваться в большие массы и, в отличие от базальноклеточного рака, может распространяться на другие части тела.
Преждевременное старение и другие повреждения кожи
Другие кожные заболевания, связанные с УФ-излучением, включают актинический кератоз и преждевременное старение кожи.Актинические кератозы — это кожные новообразования, которые возникают на участках тела, подверженных воздействию солнца. Лицо, руки, предплечья и V-образная часть шеи особенно подвержены этому типу поражения. Несмотря на то, что он является предраковым, актинический кератоз является фактором риска плоскоклеточного рака. Обратите внимание на выступающие красноватые образования с грубой текстурой и немедленно обратитесь за медицинской помощью, если вы их обнаружите.
Хроническое пребывание на солнце также вызывает преждевременное старение, которое со временем может сделать кожу толстой, морщинистой и кожистой.Поскольку это происходит постепенно, часто проявляясь через много лет после большей части пребывания человека на солнце, преждевременное старение часто рассматривается как неизбежная нормальная часть старения. Однако до 90 процентов видимых изменений кожи, которые обычно связывают со старением, вызваны солнцем. При надлежащей защите от УФ-излучения можно избежать преждевременного старения кожи.
Катаракта и другие повреждения глаз
Катаракта — это форма повреждения глаз, при которой потеря прозрачности хрусталика глаза затрудняет зрение.Если не лечить, катаракта может привести к слепоте. Исследования показали, что УФ-излучение увеличивает вероятность некоторых катаракт. Несмотря на то, что катаракта излечима с помощью современной хирургии глаза, она ухудшает зрение миллионов американцев и ежегодно требует лечения в миллиарды долларов.
Другие виды повреждения глаз включают птеригиум (разрастание ткани, которое может блокировать зрение), рак кожи вокруг глаз и дегенерацию желтого пятна (часть сетчатки, где зрительное восприятие наиболее остро).
Все эти проблемы можно уменьшить с помощью надлежащей защиты глаз. Поищите солнцезащитные очки, очки или контактные линзы, если вы их носите, которые обеспечивают от 99 до 100 процентов защиты от ультрафиолета.
Подавление иммунитета
Ученые обнаружили, что чрезмерное воздействие УФ-излучения может подавлять нормальное функционирование иммунной системы организма и естественные защитные силы кожи. Например, кожа обычно защищает от чужеродных захватчиков, таких как рак и инфекции. Но чрезмерное воздействие УФ-излучения может ослабить иммунную систему, снижая способность кожи защищаться от этих захватчиков.
Ультрафиолетовое излучение — обзор
Антиоксиданты
Ключевые моменты
- •
УФ-излучение вызывает образование активных форм кислорода в коже.
- •
Активные формы кислорода участвуют в развитии рака кожи и фотостарения кожи.
- •
Витамины, минералы и натуральные продукты с антиоксидантными свойствами широко используются в продуктах по уходу за кожей.
- •
Необходимы дальнейшие исследования для определения способности этих агентов улавливать свободные радикалы при местном применении.
Кожа ежедневно подвергается воздействию экзогенных активных форм кислорода (АФК), таких как загрязнение окружающей среды, УФ-излучение и лекарства. УФ-излучение вызывает образование АФК в коже и снижает способность кожи нейтрализовать эти АФК. Кожа способна справляться с АФК с помощью эндогенных механизмов, которые удаляют свободные радикалы, связывают ионы металлов и удаляют соединения, поврежденные окислением.
За последнее десятилетие были проведены обширные исследования ROS и старения. АФК — это супероксид-анионы, пероксид и синглетный кислород, которые образуются при воздействии на кожу УФ-излучения. Исследования in vitro иллюстрируют индуцированную ROS активацию фактора транскрипции AP-1, повышают активность матриксных металлопротеиназ (MMP), вызывая распад коллагена и индуцируемых NF-κB медиаторов воспаления, которые способствуют процессу старения.
В этом разделе рассматриваются многие витамины, минералы и натуральные продукты с антиоксидантными свойствами (Таблица 2-5 и Вставка 2-2).Многие из упомянутых преимуществ анекдотичны и не могут быть измерены количественно при местном применении этих агентов. Отсутствуют хорошо спланированные испытания, и корреляция с местным применением часто делается на основе исследований этих агентов после перорального приема.
Витамин B3: ниацинамид
Витамин B3, также известный как ниацинамид, является предшественником вездесущих молекул никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и НАДФ. Восстановленные формы НАДН и НАДФН являются мощными внутриклеточными антиоксидантами.НАД и НАДФ являются основными медиаторами окислительно-восстановительных реакций клеток и предотвращают механизм гликирования белков, который возникает при сшивании сахаров с белками. Витамин B3 входит в число водорастворимых витаминов, которые легко проникают через роговой слой при местном применении.
Исследования, которые подчеркивают многочисленные роли ниацинамида на коже, включают предотвращение фотоиммуносупрессии, фотоканцерогенеза, уменьшение тяжести акне, уменьшение TEWL и уменьшение проявлений фотостарения.Было показано, что витамин B3 ингибирует перенос меланосом от меланоцитов к кератиноцитам. Исследования in vitro также выясняют его роль в синтезе коллагена, синтезе церамидов для защиты барьера, увеличении инволюкрина и филлагрина, уменьшении выработки кожного сала и предотвращении TEWL.
Витамин B5: пантенол
Витамин B5, также известный как пантотеновая кислота, является компонентом комплекса кофермента А, который играет важную роль в синтезе жирных кислот и глюконеогенезе. Витамин B5 растворим в воде и легко всасывается наружно через роговой слой.В настоящее время он используется местно для лечения ран, синяков, шрамов, пролежней и кожных язв, термических ожогов, послеоперационных разрезов и лучевого дерматита.
Пантенол, спирт пантановой кислоты, в настоящее время содержится во многих продуктах по уходу за кожей и косметике.
Его функции включают стимулирование пролиферации фибробластов для заживления ран, усиление синтеза липидов и улучшение признаков фотостарения и гиперпигментации. Его часто используют в продуктах для волос, так как он улучшает эластичность и способствует смягчению волос.
Витамин C
Витамин C — это водорастворимое важное питательное вещество, необходимое для нормальной структуры и функции кожи. Антиоксидантные свойства витамина С обусловлены его способностью отдавать электроны для нейтрализации свободных радикалов. Витамин C также помогает регенерировать другой антиоксидант, витамин E. Витамин C необходим для гидроксилирования пролина и лизина во время сшивания коллагена и регуляции транскрипции синтеза коллагена. Витамин С также подавляет биосинтез эластина, наблюдаемый в стареющей эластичной коже.
Роль витамина С в фотостарении связана с его способностью стимулировать восстановление коллагена, а также предотвращать вызванную ультрафиолетом В эритему и образование клеток солнечного ожога, которые являются маркерами фотоповреждения. Несколько хорошо контролируемых исследований показали его преимущества в уменьшении появления тонких линий, витамин С увеличивает мРНК коллагена I типа, способствует восстановлению эластичных тканей и клинически улучшает текстуру кожи и пигментацию.
Пациенты, которым вводили 5% l-аскорбиновую кислоту в одну руку и носитель в другую руку, показали подтвержденное биопсией повышение уровней мРНК коллагена I и III и повышение уровней ММП-1.
Существует три формы витамина С: 1-аскорбиновая кислота (наименее стабильная, окисляется воздухом), аскорбил-6-пальмитат и аскорбилфосфат магния (наиболее стабильная). Хотя доступны пероральные добавки, мало всасываемого витамина С эффективно доставляется коже. Препараты для местного применения также сложно приготовить, поскольку витамин С окисляется на воздухе и разлагается под действием света и тепла. Препараты 1-аскорбиновой кислоты или ее сложноэфирных производных для местного применения всасываются через кожу в зависимости от концентрации аскорбиновой кислоты и ее pH.
Уровень pH препарата для местного применения должен быть менее 3,5, чтобы он мог проникнуть через толстый роговой слой.
Другие производные витамина С обладают свойствами, аналогичными l-аскорбиновой кислоте. Аскорбилфосфат магния также действует как антиоксидант, стимулирует выработку коллагена I типа и защищает от перекисного окисления липидов, вызванного УФ-В. Аскорбил-6-пальмитат, жирорастворимый аналог l-аскорбиновой кислоты, может проникать в роговой слой лучше, чем l-аскорбиновая кислота, и имеет более низкий профиль раздражения благодаря нейтральному pH.
Витамин E
Витамин E, известный как α-токоферол, также является важным питательным веществом, которое не может синтезироваться эндогенно. Обычно он содержится в овощах, растительных маслах, злаках и орехах. Витамин E — это липофильный антиоксидант и самый распространенный антиоксидант в коже. Хотя существует несколько хорошо контролируемых исследований, эффективно определяющих функции витамина Е в нормальных тканях, некоторые из его предполагаемых преимуществ включают его способность предотвращать перекисное окисление липидных мембран.
Синергетические функции витаминов C и E включают способность витамина C регенерировать витамин E и повышать антиоксидантную способность витамина E. Эти два витамина работают в симбиозе, обеспечивая фотозащиту от УФ-излучения. Небольшие исследования показали уменьшение эритемы, отека, образования аддуктов ДНК, перекисного окисления липидов и образования солнечных ожогов при применении витамина Е до воздействия ультрафиолета. Сообщалось также об уменьшении кожного ритидоза и случаев кожных опухолей после местного введения витамина Е.
Пероральный прием витамина Е может увеличить доставку витамина Е к коже через секрецию сальных желез. Однако поставляемый витамин Е будет доступен только верхним слоям эпидермиса на уровне волосяных покровов. Концентрация препаратов для местного применения находится в диапазоне от 0,1% до 20%, хотя взаимосвязь между дозой и реакцией отсутствует и, следовательно, нет доказательств относительно количества витамина Е, необходимого для достижения клинической эффективности.
Побочные эффекты препаратов для местного применения включают раздражающий аллергический контактный дерматит, крапивницу и многоформные высыпания, похожие на эритему.
Убихинон
Убихинон, также известный как кофермент Q, представляет собой повсеместно распространенный жирорастворимый антиоксидант, который присутствует в митохондриях всех живых клеток и используется в синтезе АТФ. Было показано, что он снижает перекисное окисление липопротеинов низкой плотности, регенерирует эндогенный витамин Е и защищает клетки от окислительного стресса, вызванного ультрафиолетом.
Препараты для местного применения уменьшают вызванное ультрафиолетом повреждение ДНК, повышают уровень ГАГ и защищают от разрушения коллагена, вызванного ультрафиолетом.Клинически было показано, что крем с убихинолом уменьшает глубину морщин по сравнению с кремом-носителем в испытаниях для разделения лица.
α-липоевая кислота
α-липоевая кислота (ALA) является эндогенным антиоксидантом, который является мощным акцептором свободных радикалов. Подобно убихинону, он вырабатывается в митохондриях клеток человека. Небольшое количество ALA активно циркулирует, так как большая часть растворимой липоевой кислоты связана с лизином. Свободная ALA либо транспортируется в ткани, либо превращается в дигидролипоевую кислоту (DHLA).
Липоевая кислота действует как кофактор в цикле лимонной кислоты и в синтезе нуклеиновой кислоты и белка.Это небольшая молекула, растворимая как в липидах, так и в воде, поэтому легко проникает через роговой слой. И ALA, и DHLA улавливают ROS и регенерируют эндогенные антиоксиданты, такие как витамин E, витамин C, глутатион и убихинол; это важные функции защиты от повреждений, вызванных ультрафиолетом. Антиоксидантные и противовоспалительные свойства ALA обусловлены избирательным ингибированием активации NF-κB и ингибированием провоспалительных медиаторов, таких как TNF-α и интерлейкины.
Нет хорошо контролируемых испытаний, описывающих преимущества ALA при фотоповреждении кожи.
Неофициальные данные свидетельствуют о его роли в уменьшении мелких морщин и улучшении текстуры кожи.
Диметиламиноэтанол (DMAE)
DMAE — это новый ингредиент, который первоначально использовался для лечения гиперкинетических расстройств и улучшения памяти. В настоящее время он используется в космецевтических продуктах, набирая популярность благодаря своей активности в качестве предшественника ацетилхолина. Первоначально использовавшийся как укрепляющий и антивозрастной продукт, теперь выяснены новые функции, включая противовоспалительное и антиоксидантное действие.In vitro DMAE ингибирует секрецию IL-2 и IL-6 в дополнение к его действиям как поглотитель свободных радикалов. Хотя точный механизм действия DMAE неясен, его ацетилхолиноподобные функции увеличивают сократительную способность и адгезию клеток в эпидермисе и дерме, что приводит к появлению более упругой кожи.
Двойные слепые испытания геля для лица с 3% ДМАЭ показали улучшение упругости кожи лица и повышение мышечного тонуса, о чем свидетельствует уменьшение провисания шеи. В настоящее время также доступны составы для местного применения с низким профилем раздражения.Существует несколько хорошо контролируемых исследований, подтверждающих его долгосрочную эффективность и токсичность.
Genistein
Полученный из соевых бобов, этот антиоксидант при пероральном приеме, как показали исследования на животных, защищает от рака мочевого пузыря, груди, толстой кишки, печени, легких, простаты и кожи. Генистеин для местного применения улавливает свободные радикалы, защищает от перекисного окисления липидов и снижает вызванную ультрафиолетом эритему и фотоповреждения. Особый интерес представляет способность генистеина ингибировать тирозиновые протеинкиназы и индуцированную ультрафиолетом экспрессию протоонкогенов, необходимую для роста и прогрессирования опухоли.
Спиновые ловушки
Спиновые ловушки представляют собой производные нитрона, которые включают DMPO (5,5-диметил-1-пирролин- N -оксид), DEPMPO (5-диэтоксифосфорил-5-метил-1-пирролин- N — оксид), TEMPONE-H (1-гидрокси-2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидин) и POBN (α- (4-пиридил-1-оксид) — N -трет-бутил нитрон).
Образование свободных радикалов вторично по отношению к электронам, которые переходят из основного состояния в менее стабильное, свободнорадикальное состояние. Спиновые ловушки — это поглотители свободных радикалов, которые захватывают вращающиеся электроны и возвращают их в состояние стабильности.Эти агенты при добавлении в кремы и солнцезащитные средства удаляют свободные радикалы и предотвращают окислительное повреждение.
Ультрафиолетовое излучение — обзор
IV.B. Влияние повышенного солнечного ультрафиолетового излучения на земные растения
Очевидно, чрезвычайно важно понимать влияние увеличения солнечного ультрафиолетового излучения на наземные растения. Растения составляют большую часть живого вещества наземных экосистем. Ущерб, нанесенный растениям в естественных экосистемах и сельскохозяйственных системах, может иметь далеко идущие последствия для других организмов, включая человека.
УФ-В-излучение влияет как на физиологические процессы, так и на процессы развития растений. Несколько исследований показали, что некоторые виды растений в теплицах, камерах для выращивания и в поле снижают рост с уменьшенной площадью листьев в условиях, близких к окружающему УФ-В, по сравнению с растениями, выращенными при пониженных уровнях УФ-В. Повышенное УФ-В излучение может сильно повлиять на фотосинтез. У некоторых видов, таких как сеянецы сои, подсолнечника и кукурузы, солнечное УФ-В излучение снижало фотосинтез примерно на 15%, когда моделировалось истощение 12% озона.УФ-В излучение также может изменить время цветения и количество цветков у определенных видов. Изменение времени цветения может иметь серьезные последствия для растений, поскольку впоследствии это может повлиять на доступность опылителей. Стенки пыльников могут поглощать более 98% падающего УФ-В излучения, а стенки пыльцы содержат соединения, поглощающие УФ-В. Однако после перехода на стигму пыльца может быть восприимчивой к УФ-В излучению. Несколько экспериментальных исследований с использованием майларовых или стеклянных фильтров, которые защищали растения от УФ-B-излучения, показали, что в этих режимах цветение усиливается.
Различные исследования показали разное влияние УФ-В на цветение у разных видов. Например, цветение подавлено у таких растений, как Melilotus и Trifolium , но Zea mays и Sorghum не пострадали. В популяциях пустынных растений, размножающихся половым путем, воздействие УФ-В-излучения на рост и биомассу, по-видимому, накапливается в последующих поколениях, подвергшихся воздействию УФ-В-излучения. Таким образом, эффекты воздействия УФ-В излучения могут быть усилены.
Повышение уровня УФ-В излучения может сильно повлиять на урожайность некоторых сельскохозяйственных культур. Имеющиеся данные о влиянии УФ-В излучения на урожайность демонстрируют значительную межвидовую изменчивость и изменчивость среди сортов, осложненную различиями в способах проведения экспериментов. Тем не менее, некоторые виды и определенные сорта, по-видимому, более терпимы к воздействию УФ-В, чем другие. Например, результаты тепличных и полевых испытаний показывают, что сорт сои «Форрест» был более устойчив к УФ-В излучению, чем сорт «Шор.«Изучение 10 видов сельскохозяйственных культур во Флориде показало, что под воздействием УФ-В излучения урожайность снизилась на 5 и 90% у половины из них, включая пшеницу (5%), картофель (21%) и кабачки (90%). снижение). В этом исследовании рис, арахис и кукуруза не пострадали.
Несколько исследований показали, что растения могут быть более восприимчивыми к патогенам и могут поражать насекомых-вредителей при воздействии УФ-В излучения. Таким образом, ряд исследований показал, что окружающее УФ-В излучение может уменьшить травоядность сельскохозяйственных вредителей и местных растений.Добавление солнечного УФ-В излучения в полевые исследования может сократить популяцию травоядных насекомых в определенных системах. Непонятно, почему происходят изменения в травоядности. Возможно, что вторичная комплексная защита растений может быть изменена. Большинство этих исследований предполагают, что изменения в травоядности насекомых связаны с изменениями в тканях растения-хозяина.
Эксперименты, проведенные в теплицах и в лаборатории, показывают, что вирусные и грибковые патогены по-разному реагируют на УФ-В излучение.В некоторых исследованиях УФ-В-излучение увеличивает тяжесть заболевания, тогда как в других исследованиях оно, по-видимому, предотвращает тяжесть заболевания. Например, растения огурца, впервые подвергшиеся УФ-В излучению, были более восприимчивы к последующему заражению грибковыми патогенами. Однако воздействие УФ-В излучения после заражения не оказывало влияния на тяжесть заболевания. Другие исследования показали, что при удалении УФ-В излучения увеличивается частота грибковых инфекций.
Могут быть поражены даже корни растений, побеги которых подвергались повышенному воздействию УФ-В излучения.Например, микроорганизмы, связанные с корнями сахарных кленов, были изменены, когда побеги деревьев подверглись воздействию УФ-В излучения.
Поскольку существуют различия в устойчивости к УФ-B-излучению у разных видов, предполагается, что снижение первичной продуктивности у одного вида растений может привести к увеличению первичной продуктивности у другого, более устойчивого к УФ-B-излучению. Таким образом, возможно, что общая продуктивность внутри экосистемы может измениться, но видовой состав системы может не измениться.Даже если видовой состав растений не изменится, индивидуальная форма растения может измениться, что может повлиять на то, как эти растения конкурируют за солнечный свет, влагу и питательные вещества. Это может привести к значительным изменениям общих характеристик экосистем.
Ультрафиолетовое излучение | Johns Hopkins Medicine
Ультрафиолетовое (УФ) излучение — это разновидность света. Солнечный свет имеет ультрафиолетовые лучи наряду с другими видами лучей. Некоторые лампочки излучают ультрафиолетовые лучи. Ультрафиолетовые лампы используются в машинах для загара, некоторых сушилках для ногтей, машинах, используемых дерматологами, и т. Д.
Виды УФ-лучей
Есть 3 типа УФ-лучей:
UVA.
Эти лучи проникают в кожу глубже, чем лучи UVB. Они играют важную роль в старении кожи и появлении морщин. Они также способствуют развитию рака кожи.УВБ. Эти лучи являются основной причиной солнечных ожогов. Они имеют тенденцию повреждать внешние слои кожи. Эти лучи играют ключевую роль в росте рака кожи.
UVC. Эти лучи не достигают нашей кожи. Атмосфера Земли поглощает ультрафиолетовые лучи прежде, чем они достигнут поверхности.
Эти лучи проникают в кожу глубже, чем лучи UVB. Они играют важную роль в старении кожи и появлении морщин. Они также способствуют развитию рака кожи.Как УФ-лучи влияют на кожу
В большинстве случаев УФ-лучи вступают в реакцию с химическим веществом кожи под названием меланин. Это первая защита от солнца. Меланин поглощает опасные ультрафиолетовые лучи, которые могут серьезно повредить кожу. Но меланин не может поглощать все ультрафиолетовые лучи, а у некоторых людей в коже не так много меланина. Воздействие УФ-лучей связано с такими вредными для здоровья состояниями, как:
Загар. Солнечный ожог возникает, когда количество ультрафиолетовых лучей превышает защиту, которую может обеспечить меланин кожи. Солнечный ожог — это повреждение кожи. Это вызывает боль, покраснение и образование волдырей.
Преждевременное старение кожи. Преждевременное старение кожи еще называют фотостарением. Это приводит к тому, что кожа со временем становится толстой и кожистой. Признаки фотостарения включают появление веснушек, появление морщин, потерю коллагена и расширение мелких кровеносных сосудов кожи раньше обычного.Эти изменения могут произойти раньше и быстрее у людей, которые регулярно находятся на солнце. В более старшем возрасте на коже могут появиться коричневые пятна (пятна печени).
Рак кожи. У миллионов людей в США ежегодно диагностируется рак кожи. Рак кожи чаще встречается с возрастом. Но повреждение кожи от солнца начинается в раннем возрасте.
Защита должна начинаться в детстве, чтобы предотвратить рак кожи в более позднем возрасте.Катаракта и другие проблемы с глазами. Воздействие УФ-излучения увеличивает риск катаракты. При этом состоянии хрусталик глаза становится мутным, и становится трудно видеть. Если не лечить, катаракта со временем может привести к слепоте. Возможны и другие изменения, которые могут ухудшить зрение.
Защита должна начинаться в детстве, чтобы предотвратить рак кожи в более позднем возрасте.Что такое УФ-индекс?
УФ-индекс — это официальный прогноз Национальной службы погоды. Он оценивает, сколько ультрафиолетового излучения достигнет поверхности Земли для большинства почтовых индексов США.S. Эта информация может помочь вам спланировать мероприятия на свежем воздухе и спланировать уровень пребывания на солнце. Он также дает вам советы о том, как предотвратить солнечные ожоги. УФ-индекс также включает влияние облачного покрова на прогнозируемый уровень УФ-излучения. Он отмечает риск чрезмерного воздействия солнечных УФ-лучей по шкале от 0 (низкий) до 11+ (экстремальный).
Понимание УФ-индекса
| Значения УФ-индекса | Категории воздействия |
| 0–2 | Низкий. Низкая опасность из-за незащищенного пребывания на солнце. Но если вы легко обгораете, закройте и используйте солнцезащитный крем с фактором защиты от солнца (SPF) не менее 30. |
| 3–5 | Умеренный. Умеренный риск вреда от незащищенного пребывания на солнце. Если вы собираетесь на улицу, наденьте защитную одежду, солнцезащитные очки и головной убор. Около полудня оставайтесь в тени. Наносите солнцезащитный крем с SPF не ниже 30 каждые 2 часа. |
| 6-7 | Высокий. Высокий риск вреда от незащищенного пребывания на солнце. Если вы собираетесь на улицу, наденьте защитную одежду, солнцезащитные очки и головной убор. Наносите солнцезащитный крем с SPF не ниже 30 каждые 2 часа. Сократите время нахождения на солнце с 10 до 16 часов. |
| 8-10 | Очень высокий. Очень высокий риск вреда от незащищенного пребывания на солнце. Если вы собираетесь на улицу, наденьте защитную одежду, солнцезащитные очки и головной убор. Наносите солнцезащитный крем с SPF не ниже 30 каждые 2 часа. Ищите тень на открытом воздухе. Старайтесь избегать солнца с 10 до 16 часов. |
| 11 + | Экстрим. Чрезвычайный риск вреда от незащищенного пребывания на солнце. Следуйте всем вышеперечисленным советам, чтобы защитить себя от солнца.Если вы собираетесь на улицу, наденьте защитную одежду, солнцезащитные очки и головной убор. Наносите солнцезащитный крем с SPF не ниже 30 каждые 2 часа. Ищите тень на открытом воздухе. Старайтесь избегать солнца с 10 до 16 часов. |
Безопасность на солнце
Для многих людей допускается небольшое воздействие солнечного света. Но слишком много может быть опасно. Следите за УФ-индексом. Защитите кожу одеждой и солнцезащитным кремом. Будьте особенно осторожны с песком, водой и снегом.Все они отражают ультрафиолетовые лучи и дают больше света. Эти шаги помогут вам снизить риск рака, преждевременного старения кожи и других вредных последствий.
изменений ультрафиолетового излучения | Смитсоновский центр экологических исследований
Ультрафиолетовое (УФ) излучение солнца влияет и на глобальное изменение климата, и на все, что влияет на солнечный свет, влияет на УФ.
Уменьшение стратосферного озона позволяет более вредному УФ-B (более высокочастотному и более разрушительному типу УФ-излучения) достигать поверхности Земли и вызывать повреждение ДНК у растений и животных.Увеличение облачности, загрязнения, пыли, дыма от лесных пожаров и других переносимых по воздуху и воде частиц, связанных с изменением климата, снижает проникновение ультрафиолетового света. Хотя УФ-излучение способствует возникновению солнечных ожогов и рака, оно также отвечает за синтез витамина D, необходимого для здоровья костей и профилактики заболеваний у людей. Поэтому понимание того, какие факторы влияют или на которые влияют изменения УФ-излучения, важно для здоровья человека, а также для функционирования экосистемы.
Ультрафиолетовое излучение влияет на многие процессы, связанные с углеродным циклом .Он подавляет фотосинтез растений и водорослей, особенно фитопланктона , которые производят примерно половину кислорода в атмосфере. Ультрафиолетовое излучение оказывает как положительное, так и отрицательное влияние на круговорот и разложение питательных веществ. С положительной стороны, УФ-излучение разлагает окрашенные растворенные органические вещества (CDOM), делая эти соединения более доступными для бактерий, циркулирующих питательные вещества, и «очищает» воду, делая свет более доступным для водных фотосинтезирующих организмов. Однако ультрафиолетовое излучение может замедлить рост и потенциально убить бактерии, циркулирующие питательные вещества.Баланс между «очисткой» и «убийством» зависит от глубины и прозрачности воды.
Приливно-болотные угодья являются источниками РОВ для устьевых и прибрежных вод и, таким образом, играют важную роль в прозрачности УФ-излучения и балансе углерода в этих экосистемах. Понимание обмена водой и углеродом между приливными водно-болотными угодьями и эстуариями помогает нам понять, как УФ-излучение может повлиять на эти экосистемы, и проливает свет на то, как мы управляем природными ресурсами и углеродным балансом в контексте изменения климата.
2.Влияние УФ-излучения на здоровье | Ультрафиолетовое излучение на рабочем месте
Хотя воздействие небольшого количества УФ-излучения может иметь положительные эффекты,
таких как синтез витамина D в коже, чрезмерное воздействие может вызвать серьезные острые
(краткосрочные) и хронические (долгосрочные) последствия для здоровья.
Острые эффекты
Загар
(медицинское название: эритема)
Это покраснение кожи с образованием волдырей и шелушением в тяжелых случаях.Из трех диапазонов УФ-излучения УФ-В наиболее эффективно вызывает солнечный ожог. Защищать
сама по себе от УФ-излучения, кожа «загорает»: то есть пигмент, придающий
кожа его цвета становится темнее, и ее вырабатывается больше. Длительный контакт
к УФ-излучению вызывает утолщение внешнего слоя кожи. Поскольку люди
с более светлой кожей волосы и глаза имеют меньше пигмента, они более чувствительны к воздействию ультрафиолета.
Повреждение кожи накапливается за день, и травма не становится
очевидно, пока не прошло несколько часов.Со временем загорелая кожа восстанавливается сама.
Вспышка сварщика, также известная как дуговое око и снежная слепота
( медицинское название: фотокератоконъюнктивит )
Это болезненное раздражение роговицы и конъюнктивы (мембраны
соединение глазного яблока с внутренним веком). Ощущение песка в
глаза »и чувствительность к свету. УФ-B наиболее эффективно вызывает этот« солнечный ожог ».
глаза ». Глаза более чувствительны к УФ-излучению, чем кожа, потому что
ему не хватает рогового внешнего слоя кожи и защитного пигмента.
Симптомы появляются через шесть — 24 часа после заражения и обычно исчезают в течение
следующие 48 часов. Не приводит к необратимому повреждению глаза, кроме случаев серьезного
воздействие произошло.
Повреждение сетчатки , возможно, приводящее к потере зрения, может
быть вызвано ультрафиолетовым излучением у людей, у которых были линзы
глаза (кристаллический) удален, например, из-за катаракты.
Это может
можно предотвратить с помощью имплантатов линз или очков, поглощающих УФ-лучи.В нормальном глазу сетчатка защищена от УФ-излучения.
потому что кристалл отфильтровывает УФ.
Недавние исследования показывают, что воздействие УФ-излучения может отрицательно повлиять на
иммунная система .
Примечание : Повышенная чувствительность к УФ-излучению может быть результатом
использование некоторых рецептурных препаратов, таких как тетрациклин (распространенный антибиотик),
или от воздействия некоторых промышленных химикатов, таких как каменноугольные дистилляты.Работники, которые могут подвергнуться воздействию УФ-излучения, должны спросить своих врачей о
возможность сенсибилизации при получении любых новых рецептов.
Хронические эффекты
Рак кожи
Было показано, что чрезмерное воздействие УФ-излучения на протяжении многих лет увеличивается
риск развития у человека рака кожи. Самые распространенные виды рака кожи,
базальноклеточная карцинома и плоскоклеточная карцинома ,
при раннем лечении обычно не опасны для жизни. Злокачественная меланома
это более редкая, но гораздо более опасная форма рака кожи.
Вероятность заболевания раком кожи увеличивается с увеличением дозы УФ-излучения в течение всей жизни,
то есть общее УФ-излучение, которое он получил. Риск получить
злокачественная меланома также увеличивается с увеличением количества солнечных ожогов с волдырями.
в детстве. Тревожный рост заболеваемости раком кожи в Канаде за
последние несколько лет объясняется чрезмерным загаром, который
стал популярен в 1950-х годах.
Люди с более светлой кожей более склонны к развитию рака кожи, вызванного УФ-излучением
чем темнокожие люди, поэтому им следует быть особенно осторожными, чтобы свести к минимуму
их УФ-облучение.
Фотостарение
Это преждевременное старение кожи, вызванное хроническим воздействием УФ-излучения.