Ультрафиолетовое излучение воздействие на организм человека: Воздействие УФ-излучения на нашу кожу– NIVEA – NIVEA

Ультрафиолетовые лампы в жизни человека

Ультрафиолетовое излучение принадлежит к основным природным источникам, благодаря которым человек может вести полноценный и здоровый образ жизни. Но далеко не все люди могут позволить себе получать необходимое для организма количество ультрафиолетового излучения, подолгу находясь на открытом воздухе. Именно этот недостаток помогают исправить ультрафиолетовые лампы.

  Благодаря воздействию излучения подобных ламп на организм человека, в нём начинает усиленно вырабатываться очень нужный витамин D. Он необходим организму человека для усвоения и синтеза кальция, который укрепляет кости, волосы, ногти и зубы. При дефиците витамина D кальций очень плохо усваивается и кости человека делаются достаточно хрупкими, а зубы – начинают крошиться.

  Витамин D организм человека получает благодаря воздействию на него солнечного света. При его дефиците, недостающее количество данного витамина помогут восполнить бытовые ультрафиолетовые лампы.

  Помимо воздействий на организм человека, укрепляющих его иммунитет, ультрафиолетовые лампы могут дезинфицировать и обеззараживать помещения. Подобный эффект присутствует при работе любой ультрафиолетовой лампы, но лучше всего использовать для этих целей специальные виды подобных светильников – бактерицидный и дезинфицирующий. Чаще всего такие лампы применяются в больницах. Для использования их в домашних условиях, необходимо обратиться за помощью к квалифицированному специалисту.

  В продаже можно встретить ультрафиолетовые лампы, которые применяются для загара в солярии или в домашних условиях. К тому же, при помощи подобных ламп можно создавать условия обитания, близкие к естественным, для экзотических животных и птиц, которые содержатся в неволе. Специальные ультрафиолетовые лампы для цветов и растений помогут вырастить в условиях домашнего содержания редкие виды флоры.

  Если вести речь о возможном вреде от воздействия ультрафиолетовых бытовых ламп на организм человека, то можно совершенно смело заявить об его отсутствии. Для здоровья вредно чрезмерное количество солнечного ультрафиолетового излучения, в котором присутствует достаточно высокий уровень радиации. Большое его поглощение организмом приводит к возникновению у человека различных заболеваний, зачастую очень тяжёлых.

  В случае применения ультрафиолетовых ламп, такое негативное явление полностью исключено. Ведь бытовой осветительный прибор даёт минимальное количество излучения, которое нельзя назвать опасным для здоровья человека.

  Принцип действия ультрафиолетовой лампы следующий – для того, чтобы она заработала ей необходим специальный импульс, который получается путём создания напряжения пробоя на противоположных электродах конструкции. Пробой вызывает образование внутри лампы дугового разряда, повышающего внутреннюю температуру всей конструкции. Под воздействием высокой температуры начинает своё испарение находящаяся внутри лампы ртуть.

  Электроны, пролетая от одного электрода лампы к другому, попадают в атомы ртути и отдают им свою энергию, тем самым выводя их на нестабильную орбиту. Электроны стремясь вернуться на своё прежнее место излучают фотоны света, тем самым создавая ультрафиолетовое излучение.

  Конструктивно ультрафиолетовая лампа состоит из кварцевой стеклянной трубки, способной пропускать данный вид излучения, электрода, цоколя, способных проводить электрический ток молибденовых нитей и слоя специального люминофора, нанесённого на внутреннюю поверхность трубки.

  Выбирая ультрафиолетовую лампу необходимо помнить, что для бытового использования достаточно приобрести устройство излучающее в диапазоне от 270 до 400 нм.

Изучение влияния искусственного ультрафиолетового излучения на жизнедеятельность живых организмов

Цель

Выявление положительных и отрицательных сторон искусственного ультрафиолетового излучения при его воздействии на живые организмы.

Описание

Ультрафиолетовое облучение в умеренных дозах положительно воздействует на организм. В то же время ультрафиолетовые лучи в больших дозах очень опасны.

Сегодня в нашей повседневной жизни нас окружает множество приборов, в которых используется ультрафиолет: электрическая сушилка для обуви, бытовой стерилизатор воды, бытовая ультрафиолетовая лампа для дезинфекции помещений, бытовые приборы по уходу за кожей, студийные и домашние солярии, лампа маникюрная, бытовой фен для волос и др.

Не опасны ли эти приборы для нашего здоровья при их постоянной эксплуатации? Как влияют дозы и время облучения на живой организм?

Гипотеза

Ультрафиолетовое излучение с длиной волны от 280 нм до 380 нм (ультрафиолетовые лампы для маникюра) и от 200 нм до 400 нм (ультрафиолетовые лампы для соляриев) положительно влияет на живые организмы при краткосрочном воздействии.

Задачи исследования:

1. Ознакомиться с видами электромагнитного излучения и изучить виды ультрафиолетового излучения (по длине волны) при помощи литературных источников.

2. Исследовать влияние ультрафиолетовых лучей на всхожесть тест-растений (семена редиса и гороха).

3. Провести исследование по определению длины волны ультрафиолетового излучения разных бытовых приборов с помощью дифракционной решётки.

4. На основе полученных результатов сделать выводы о положительных и отрицательных сторонах искусственного ультрафиолетового излучения при его воздействии на живые организмы.

5. Провести анкетирование среди молодёжи в возрасте от 14 до 18 лет по выяснению их осведомленности о пользе и вреде соляриев.

6. Распространять информацию, полученную в результате исследовательской работы, среди учащихся школы.

Из литературных источников известно, что обработка семенного материала ультрафиолетовым излучением в оптимальных дозах положительно влияет на его качество (всхожесть, энергия прорастания) и, в итоге, на сроки созревания и урожайность.

Для проведения опыта взяли семена гороха среднеспелых сортов «Сахарный» и семена редиса раннеспелого «Зарница». Часть семян облучались в течение

5 минут, часть − 15 минут с помощью ультрафиолетовой лампы с длиной волны от 300 нм до 400 нм. Были отобраны семена для контрольной группы. Всего в каждой группе было по 30 семян. При воздействии ультрафиолетовым излучением в течение 5 минут взошло 90% семян редиса и 66% семян гороха, что является высоким результатом по сравнению с контрольной группой, где взошло 66% и 53% семян соответственно. В горшочках, где прорастали семена, облученные в течение 15 минут, всхожесть была очень низкой. Семена редиса проросли на 23%, а гороха – на 7%.

Для определения длины волны ультрафиолетового излучения с помощью дифракционной решётки были выбраны три искусственных источника ультрафиолетового излучения: студийный солярий для искусственного загара, ультрафиолетовая лампа маникюрная, бытовой фен для волос с озоновой лампой.

Облучение ультрафиолетом с длиной волны 185 нм газовой смеси, содержащей кислород, вызывает образование озона, который благотворно влияет на волосы. Проведённый с помощью ксеноновой лампы, вмонтированной в парикмахерский фен OZON-1, эксперимент показал, что излучение способствует укреплению корней волос и закрытию волосяных чешуек, предотвращает их ломкость и сечение, а также увеличивает скорость роста волос.

Для оценки информированности учеников школы № 1516 о пользе и вреде ультрафиолетового излучения среди старшеклассников было проведено анкетирование, в котором приняли участие 252 человека – 120 девушек

и 132 юноши в возрасте от 14 до 18 лет. Результаты оказались следующими.

Почти все старшеклассники (98%) считают, что знают о том, что такое ультрафиолетовое излучение. На вопрос «Знаете ли вы о вреде ультрафиолетовых лучей?» 34% опрошенных ответили отрицательно, 45% учащихся посещают солярий, из них 35% находятся в нём не более 5 минут. Защитными кремами и очками пользуются только 5% опрошенных.

48% учащихся ходят в солярий, чтобы компенсировать нехватку витамина D в зимний период.

Оснащение и оборудование, использованное в работе:

• ультрафиолетовая лампа для маникюра с длиной волны от 300 нм до 400 нм,
• стационарные лампы для вертикального солярия с длиной волны от 200нм до 400 нм,
• бытовой фен для волос с озоновой лампой,
• дифракционная решетка,
• семена редиса раннеспелого «Зарница»,
• семена гороха среднеспелого «Сахарный»,
• пластиковые горшочки для рассады,

Результаты

1. В результате исследования всхожести семян растений при воздействии на них ультрафиолетовым излучением с длиной волны от 300 нм до 400 нм установлено, что наилучшая всхожесть проявляется у семян, находившихся под лампой в течение 5 минут. Большие дозы ультрафиолета неблагоприятны и губительны для растений.

2. Длины волн ультрафиолетовых ламп в соляриях соответствуют заявленному диапазону от 200 нм до 400 нм. Наши расчеты установили среднюю длину волны 350 нм. А длина волны ультрафиолетовой лампы для маникюра отличается от заявленных в инструкции параметров на 90 нм и составляет 500 нм. Волна, длина которой 500 нм, относится к синему цвету спектра, ухудшает качество зрения, повреждая сетчатку и провоцируя возникновение симптомов зрительного утомления.

3. Проведённый с помощью бытового фена эксперимент дал положительный результат. Было выявлено положительное влияние ультрафиолетового излучения на рост и структуру волос.

4. Проанализировав результаты анкетирования, можно сделать вывод, что большая часть школьников не имеют полного представления о негативном влиянии ультрафиолета на их организм. Главной причиной таких результатов, по нашему мнению, является их недостаточная информированность об этой проблеме.

5. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны в 315−400 нм и с длиной волны 280−315 нм полезно для живых организмов только при непродолжительном воздействии. Длительное облучение губительно для живых организмов.

Особое мнение

«Организация конференции «Старт в медицину» прошла на высоком уровне, понравились музеи и работы других участников»

Ультрафиолетовое излучение и его влияние на организм человека

Польза и вред ультрафиолетовых лучей на человеческий организм.

Ультрафиолетовое излучение оказывает как положительное, так и отрицательное действие на организм. Все зависит от дозы ультрафиолета, которую получит организм. При длительном нахождении под открытым солнцем рекомендуется применение специальных защитных средств.

Положительное влияние ультрафиолета

Ультрафиолетовое излучение имеет двоякое влияние на организм человека: как положительное, так и отрицательное.

Биологическое действие ультрафиолетового излучения, главным образом, проявляется в его способности запускать важнейшие биохимические и физиологические процессы. В частности, под воздействием ультрафиолета запускается процесс синтеза витамина D, необходимого для нормального метаболизма кальция. Кроме того, доказано положительное действие ультрафиолетового излучения на иммунитет и кожу. В последнем случае ультрафиолет способствует уменьшению воспалительных проявлений на коде, таких как угревая сыпь, витилиго и другие.

Негативное действие ультрафиолетового излучения на организм

Как известно, все хорошо, что в меру. Избыточное облучение ультрафиолетовыми лучами оказывает вред вашему организму, в первую очередь коже.

Основные источники ультрафиолета — это солнечные лучи. Чрезмерная инсоляция приводит к ускоренной пигментации кожи, способствует образованию веснушек, пигментных пятен и родинок. Согласно последним исследованиям ультрафиолетовое излучение также способствует развитию злокачественных образований кожи. Вероятно, механизм этого явления связан с развитием окислительного стресса, вызываемого ультрафиолетом.

Ультрафиолетовые лучи негативно действую на соединительную ткань. Таким образом, кожа теряет эластичность и упругость, что ускоряет ее старение. Высокие дозы ультрафиолетового излучения вызывает ожоги. Сложнее всего такие ожоги переносят люди со светлой кожей.

Учитывая вредоносность избыточной инсоляции, врачи советуют не находится под открытым солнцем с 11 до 16 часов, а при посещении пляжей пользоваться специальными средствами. Основная защита от ультрафиолетового излучения — это специальные кремы и лосьоны от загара.

Поделиться с друзьями

Поделитесь с друзьями в соцсетях

(PDF) Dosimeter of ultraviolet radiation (Ru)

«VILBER LOURMAT» предлагает радиометр VLX, различные

модификации которого позволяют производить измерения интенсивности

и энергии УФ-радиации в одной из трех спектральных областей: УФ-С –

с λmax=254 нм; УФ-В – с λmax=312 нм; УФ-А – с λmax=365 нм.

Конструктивно прибор содержит датчик размером 45х35х18 мм и блок

индикации размером 100х200х40 мм. Масса прибора – 600 г. Стоимость

более 700 евро [5].

Немецкая фирма «MediUm-SENSOR» выпускает измеритель УФ-В-

радиации мод. UV-B-LUXOR. Прибор имеет небольшие размеры

60х80х22 мм. Источником питания служит батарея 9 В. Стоимость

прибора около 130 евро [6].

Оба прибора не предназначены для индивидуального пользования при

измерении эритемной дозы, так как они не отградуированы в единицах

МЭД и не имеют звуковой сигнализации в случае превышения дозы

облучения.

Известен дозиметр УФ-В-радиации, выпускаемый американской

фирмой «TELEDYNE WATER PIK», предназначенный для

индивидуального пользования [7]. Он отградуирован в долях МЭД из ряда

1,2,4,6,8, и позволяет учитывать тип кожи (белая, смуглая). Имеет

габаритные размеры 107х56х25 мм. Масса дозиметра – 105 г. Источником

питания служит батарея 9 В. Стоимость такого прибора в США – 100 $.

Недостатком прибора является наличие сменного источника питания, а

также достаточно высокая цена для массового потребителя в нашей стране.

Перед нами стояла задача разработать отечественный малогабаритный

дозиметр УФ-В-радиации для индивидуального пользования по

характеристикам не уступающий американскому аналогу, а по цене

доступный широкому кругу потребителей.

Решение задачи

Как уже отмечалось, излучение солнца имеет широкий спектр.

Дозиметр УФ-радиации должен регистрировать излучение узкой части

спектра солнечного излучения, вызывающего эритему кожи – область УФ-

В. Т.е. он должен быть солнечно слепым для λ> 320 нм. Более того, кривая

спектральной характеристики оптической системы дозиметра, в идеальном

случае, должна совпадать с кривой эритемной чувствительности кожи. На

рис.2 показаны спектральные характеристики солнца (кривая 4),

эритемной чувствительности кожи (кривая 1), фотоприемника (кривая3) и

оптической системы дозиметра (кривая 2).

Оптическая система дозиметра состоит из входного окна,

светофильтра и фотоприемника. В качестве фотоприемника в дозиметре

использован фотопреобразователь ФПД-1 разработки Института

полупроводников АН Украины. Для получения необходимой спектральной

характеристики оптической системы, в АО «Украналит» разработаны и

изготовлены корригирующие интерференционные светофильтры (КИФ) с

коэффициентом пропускания (

τλ

) в блокирующей области (λ> 320 нм)

ДЕЙСТВИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО И ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ЗАЩИТА ОТ НИХ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В. И. Вернадского» (ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского») СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ ЭКОНОМИКО-ГУМАНИТАРНЫЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) Кафедра безопасности жизнедеятельности РЕФЕРАТ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» ДЕЙСТВИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО И ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ЗАЩИТА ОТ НИХ Работу выполнила: обучающаяся 1 курса направления подготовки Государственное и муниципальное управление Группы С/ГМУ-б-о-201 очной формы обучения Топуз Ю.В. Научный руководитель: Заведующий кафедрой физической культуры, к.педаг.н., доцент Терницкая С.В. Севастополь, 2020 Оценка:__________ECTS________ Подпись научн. рук.:___________ « »____________2020г. 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………………………..3 1. УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ………………………………………………….4 1.1Влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека…………………..5 1.1.1Положительное………………………………………………………………………………..5 1.1.2Отрицательное влияние на: а) На глаза человека…………………..6 б) На кожу человека…………………………..6 1.2Способы и средства защиты от ультрафиолетовых лучей…………………..6 2. ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ……………………………………………………………7 2.1Влияние инфракрасного излучения на организм…………………………………7 2.1.1Положительное………………………………………………………………………………..7 2.1.2Отрицательное…………………………………………………………………………………8 2.2Способы и средства защиты от инфракрасного излучения…………………8 ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………………………9 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ……..10 5 УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ В настоящее время общепризнано, что все живое на Земле защищено от вредного воздействия резкого, биологически опасного ультрафиолетового излучения солнца озоновым слоем. Поэтому во всем мире возник большой переполох в связи с известие о том, что в таком слое были обнаружены «дыры» — участки, где толщина озонового слоя значительно сокращена. После ряда изучений было выдвинуто умозаключение, что разложение озона поддерживают фреоны — фторхлорированные производные предельных углеводородов (Cnh3n+2), обладающие такими химическими формулами, как CFCl3, CHFCl2, C3h3F4Cl2 и тому подобные. Фреоны к тому времени уже имели обширную используемость: они служили рабочим веществом в бытовых и профессиональных холодильниках, использовались в качестве топлива (вытесняющего газа) для зарядки аэрозольных баллонов с косметическими средствами и бытовой химией, использовались для проявления некоторых технических фотоматериалов. Но утечки фреона были грандиозны. Поэтому в 1985 году принимается Венская конвенция по охране озонового слоя, а 1 января 1989 года организовывается международный (Монреальский) протокол, накладывающий табу на производство фреонов. Существует предположение, что вся жизнь на Земле защищена от биологически опасного ультрафиолетового излучения не озоном, а кислородом атмосферы. Как раз таки кислород поглощает это коротковолновое излучение и превращает его в озон. Следовательно, вся жизнь на Земле защищена от резкого ультрафиолетового излучения атмосферным кислородом, в то время как озон является всего-навсего побочным продуктом такого процесса. Влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека Положительное Солнце содержит действительно восхитительную целебную силу. Его ультрафиолетовые лучи действуют на нервно-рецепторный аппарат кожи и создают в организме сложные химические реакции. Под воздействием облучений улучшается работа центральной нервной системы, нормализуется обмен веществ и состав крови, активизируется 6 деятельность желез внутренней секреции. Ультрафиолетовые лучи могут не только пресекать, но и излечивать некоторые болезни: рахит, псориаз, экзема, желтуха. Ещё ультрафиолетовые лучи оказывают благоприятное влияние на животных. Эксперименты, проведенные на аграрных животных и птицах, показали, что облучение ультрафиолетовыми лучами в зимний период целебно влияет на организм животных: возрастают окислительные процессы в организме, налаживается белковый и углеводный обмен; повышается жизнедеятельность организма. Использование ультрафиолетового облучения позволяет приблизить суровые зимние условия содержания животных к щадящим летним. Ультрафиолет имеет большое значение в снабжении организма витамином D3, управляющим процессом фосфорно-кальциевого обмена. D3 возникает под влиянием УФ излучения из 7-дегидрохолестерина. Облучение светом УФ-В диапазона начинает цепочку реакций, следствием которых является холекальциферол (витамин D3), но еще не активный. Это вещество соединяется с одним из белков крови и переходит в почки. Там оно становится активной формой витамина D3 — 1, 25-дигидроксихолекальциферол. Витамин D3 крайне важен для всасывания кальция в тонком кишечнике, качественного фосфорно-кальциевого обмена и развития костей, из-за его нехватки у детей формируется тяжелая болезнь – рахит. Отрицательное влияние на: а) На глаза человека Снег, белый песок и вода могут отражать свет, тогда яркость освещения значительно возрастает. Что приводит к фотокератиту (воспаление роговицы) и фотоконъюктивиту (воспаление соединительной оболочки глаза). Фотокератит, связанный с солнечным отражением от снега, в серьезных случаях способен стать причиной слепоты в течение нескольких дней, с которой тесно связаны слезотечение и хроническое раздражение. Прогресс катаракты обостряется при рецидивных облучениях солнечным светом. 7 В настоящее время огромное количество людей хорошо знакомо со слепотой, связанной с помутнением хрусталика. Учитывая статистику Всемирной организации здравоохранения, фактором возникновения катаракты в 20% случаев оказывается избыточное облучение глаз УФ лучами. б) На кожу человека В течение некоторого времени после начала облучения кожа краснеет, и человек ощущает тепло. Появившаяся краснота (эритема) после остановки облучения достаточно быстро проходит. Но спустя несколько часов краснота появляется снова и держится примерно сутки. Это результат действия ультрафиолетовых лучей. Когда облучения цикличны кожа, с помощью образования в ней пигмента — красящего вещества -, приобретает желтовато- коричневую окраску, это и есть загар. Клетки кожи дегенерируют, появляются родинки и пигментные пятна, загар становится отнюдь не однотонным, также кожа пытается восстановиться и производит молодые незрелые предраковые клетки, а иногда даже раковые. Способы и средства защиты от ультрафиолетовых лучей Из-за того, что при естественной освещённости человек зачастую рискует передозировкой УФ излучением, появляется важность пользоваться индивидуальными средствами и способами защиты. Некоторую степень защиты предоставляют специальные кремы, в составе которых присутствуют УФ фильтры. Но, всё же, лучше использовать одежду, она способна защитить кожу от солнечного ожога, предотвратить раннее старение и уменьшить риск развития рака. Отличные защитные свойства имеет хлопок, но только в сухом виде (при его намокании в тело проникает больше ультрафиолета). Вдобавок к этому нужно носить шляпу с широкими полями и солнцезащитные очки. 10 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В заключение хотелось бы сказать, что и ультрафиолетовое и инфракрасное излучение в наше время имеют обширное применение в самых разных областях, особенно в медицине. И вопрос об их пользе и вреде не обладает очевидным ответом. УФ и инфракрасное излучение играет важную роль для человеческого организма. Следовательно, отказываться от рассмотренных выше привилегий не стоит, но самое главное – разумно подходить к их потреблению, не пренебрегать собственной безопасностью и безопасностью окружающих, соблюдать правила пользования и держать баланс. 11 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАУРЫ 1. Белов С.В., Безопасность жизнедеятельности: [Текст]./ Белов С.В / — М.: Высшая школа, 2010. — 356с. 2. ГОСТ 12.4.123-83 Система стандартов безопасности труда. Средства коллективной защиты от инфракрасного излучения. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: [Учебное Пособие]. — М.: ACADEMA, 2011. — 480с. 3. Зотов В.Д., Ультрафиолетовое излучение и его мониторинг: [Текст] / Зотов В.Д. / Датчики и системы, 2002. – № 12. – С. 55-58. 4. ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. — Текст: электронный // Большая Медицинская Энциклопедия : [Электронный ресурс]. — URL: https://бмэ.орг/index.php/ИНФРАКРАСНОЕ_ИЗЛУЧЕНИЕ (дата обращения: 22.11.2020). 5. Платонов А. В., Безопасность жизнедеятельности: [Текст] / А. В. Платонов, Е. Н. Филонин. — 2-е изд. испр. — Нижний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2012. — 345c. [с. 139-141]. 6. УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. — Текст: электронный // Большая Медицинская Энциклопедия: [Электронный ресурс]. — URL:https://бмэ.орг/index.php/УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ_ИЗЛУЧЕН ИЕ (дата обращения: 22.11.2020).

Глоссарий — sterilAir AG | Высочайшая компетенция в области обеззараживания ультрафиолетом.

ЛПУ — Физиотерапевтическое отделение

Физиотерапевтическое отделение

Перечень услуг, оказываемых в физиотерапевтическом отделении

Перед началом лечения необходимо ознакомиться с «Правилами приема физиотерапетических процедур», установленными возле каждого лечебного кабинета.

Коротковолновое ультрафиолетовое облучение – использование ультрафиолетового излучения с лечебно-профилактической целью. Существует два метода применения КУФ-излучения:

— облучение слизистых оболочек и раневых поверхностей;

— аутотрансфузия ультрафиолетом облученной крови (АУФОК).

Ультразвукотерапия – это выраженный обезболивающий эффект. Механизмы его достаточно разнообразны: нормализация возбудимости нервных образований, улучшение трофики и кровоснабжения тканей, спазмолитическое действие.

Следует учитывать высокую чувствительность к большим дозам ультразвука центральной нервной системы и высших вегетативных образований, эндокринной и сердечно-сосудистой систем, что ограничивает его применение при резко выраженных нарушениях их деятельности.

Диапазон влияния ультразвука на организм человека весьма широк, что определяет возможности его использования в лечении различных заболеваний.

Магнитотерапия (англ. magnet therapy, magnetic therapy, magnotherapy) — группа методов альтернативной медицины, подразумевающих применение статического магнитного поля. От этих методов следует отличать лечение электромагнитными полями, применяющееся в современной доказательной медицине, например, транскраниальную магнитную стимуляцию.

Диадинамотерапия (ДДТ, англ. Diadynamic therapy) — это физиотерапевтический метод лечения электрическим током частотой 50 — 100 Гц. Диадинамотерапия относится к импульсной терапии, при которой используются токи различной частоты, подаваемые в различных режимах. Основные эффекты при лечении диадинамотерапией: анальгезирующий, вазоактивный, трофический и миостимулирующий.

К диадинамотерапии следует прибегать при: болевом синдроме, травматических повреждениях, гипертонической болезни, бронхиальной астме, дегенеративно-дистрофических заболеваниях суставов и позвоночника, радикулитах, невритах, симпатальгиях, мигрени, эпилепсии, травмах спинного мозга и некоторых других заболеваниях.

К диадинамотерапии не следует прибегать при: высокой температуре, остром и гнойном воспалительном процессе, приступе стенокардии, почечной колике, инфаркте миокарда, новообразованиях и подозрении на них, кровоточивости и кровотечении, злокачественных заболеваниях крови, моче- и желчнокаменной болезнях, разрывах мышц, переломах костей с неиммобилизированными отломками, рассеянном склерозе, тромбофлебите, распространенных дерматите и экземе, индивидуальной непереносимости тока.

Инфракрасная лазерная терапия (синонимы: лазеротерапия, ЛТ, низкоинтенсивная лазерная терапия, low-level laser therapy, LLLT) — один из методов физиотерапии, лечебное применение излучения оптического диапазона, источником которого является лазер, особенностью такого светового потока является наличие одной фиксированной длины волны (монохроматичный свет). Средние мощности физиотерапевтических лазеров чаще всего находятся в пределах 1-100 мВт, импульсные мощности от 5 до 100 Вт при длительности световых импульсов 100—130 нс (~10⁻⁷). Выбор значений энергетических параметров существенно зависит от режима работы лазера и методики.

УВЧ терапия — методика физиотерапии, в основе которой лежит воздействие на организм большого высокочастотного электромагнитного поля с частотой электромагнитных колебаний 40,68 МГц либо 27,12 МГц.

При воздействии УВЧ преобладают токи смещения, поле глубоко и почти без потерь проникает в ткани, плохо проводящие электрический ток. Основное же тепловыделение происходит за счёт токов проводимости, т. е. омических потерь. Под влиянием адекватных доз в организме возникают существенные изменения в органах и системах: усиливаются пролиферативные процессы соединительнотканных элементов. За счёт увеличения проницаемости стенок кровеносных капилляров усиливается поступление в очаг воспаления различных иммунных тел и других защитных клеток ретикулоэндотелиальной системы. Существенно усиливается кровоток и лимфообращение.

КВЧ-терапия — медицинская практика, использующая облучение живых организмов и их частей электромагнитным излучением (ЭМИ) низкой интенсивности в миллиметровом диапазоне (1 — 10 мм; также крайне высокой частоты, 30 — 300 ГГц), в качестве лечебного воздействия.

Электромагнитные волны миллиметрового диапазона обладают низкой проникающей способностью в биологический ткани (0,2 — 0,8 мм), практически полностью поглощаются поверхностными слоями кожи (молекулами воды, гидратированными белками, молекулами коллагена, клетками соединительной ткани), не оказывая при этом теплового воздействия. Таким образом, КВЧ-волны не воздействуют непосредственно на внутренние органы пациента.

Дарсонвализация — метод физиотерапевтического воздействия на поверхностные ткани и слизистые оболочки организма человека импульсными токами высокой частоты. Назван по фамилии автора, французского физиолога и физика Арсена Д’Арсонваля.

Биоптронтерапия — стимулирует способность организма к регенерации и самовосстановлению, действуя естественным путем. Световая энергия, попадая в ткани, оказывает биостимулирующее действие. Свет Биоптрон представляет собой такую комбинацию инфракрасного и видимого света, которая считается наиболее полезной при лечении разного типа проблем и повреждений. Свет, воспроизводимый Системой Биоптрон, не содержит ультрафиолетовое излучение, т.к. УФ-излучение может негативно влиять на организм, вызывая повреждение генетического материала клеток (ДНК), а также является причиной преждевременного старения кожи.

На физиолечение принимаются пациенты по направлению лечащего врача ГАУЗ «Городская поликлиника №3», после установления диагноза.

Перед началом лечения предупреждать о наличии кардиостимулятора, металлических спиц, болтов, онкологических заболеваний и гинекологических спиралей!

Ультрафиолетовое излучение — обзор

5.5.2 Ультрафиолетовое излучение

УФ — это невидимое электромагнитное излучение с длиной волны в диапазоне от 100 до 400 нм. В спектре электромагнитного излучения он находится между диапазонами видимого фиолетового излучения и так называемого мягкого рентгеновского излучения. В лечебных целях используется УФ-диапазон длин волн 200–400 нм. В зависимости от биологического воздействия УФ можно разделить следующим образом:

•

Диапазон A: длина волны от 400–315 нм

•

Диапазон B: длина волны от 315–280 нм

•

Диапазон C: длина волны от 280 до 200 нм

УФ-излучение Шумана с длиной волны от 100 до 200 нм не имеет практического медицинского значения, потому что оно почти полностью поглощается воздухом и водяным паром.

Различные вещества обладают различной степенью поглощения УФ-излучения. Кварц, хорошо пропускающий излучение с длиной волны более 180 нм, широко используется в УФ-лампах. Однако стандартное оконное стекло пропускает только излучение с длиной волны более 320 нм. Стекло Чанса-Крукса полностью поглощает ультрафиолетовое излучение и поэтому широко используется в защитных солнцезащитных очках.

УФ хорошо поглощается кожей человека, поэтому может проникать внутрь человеческого тела только на глубину до 2 мм. Следовательно, любое терапевтическое воздействие УФ на ткани, расположенные глубже под кожей, можно лучше всего объяснить рефлексивным образом.Мы также должны помнить, что часть нанесенного УФ-излучения отражается от кожи; это зависит от угла нанесения, состояния кожи и длины волны УФ-излучения.

УФ вызывает так называемые фотохимические реакции: фотосинтез, фотолиз и фотоизомеризацию. Фотохимические реакции ответственны, среди прочего, за образование фотохимической эритемы на коже, образование пигментов и выработку витамина D. Бактерицидный эффект УФ (особенно на длине волны 250–270 нм) также основан на фотохимических реакциях, которые приводят к структурным изменениям в бактериальных белках и блокированию жизненно важных процессов.

Термин фотохимическая эритема описывает красноватую окраску кожи, которая возникает из-за расширения местных кровеносных сосудов. Интенсивность фотохимической эритемы зависит от длины волны УФ-излучения, интенсивности УФ-излучения, продолжительности УФ-воздействия, расстояния между источником излучения и кожей, чувствительностью кожи (особенно размером эпидермиса), общей гвоздикой — блондинки более чувствительны, чем брюнетки, а дети более чувствительны, чем взрослые.

Характерная эволюция фотохимической эритемы включает следующие фазы:

•

Скрытый период продолжительностью от одного до шести часов. Поглощение УФ-излучения клеточными белками эпидермиса приводит к их денатурации и повреждению клеток. Из поврежденных клеток выделяются гистамин и другие сосудорасширяющие вещества, вызывающие расширение и повышенную проницаемость капиллярных сосудов кожи.

•

Период интенсификации охватывает время между появлением первых симптомов вазодилатации и максимальной интенсивностью эритемы, которая обычно имеет место в течение 6–24 часов после воздействия УФ.В этот период может появиться отек кожи, иногда с водяными пузырями между слоями кожи. Чрезмерно сильные дозы УФ-излучения могут привести к необратимому повреждению и некрозу клеток эпидермиса.

•

Период исчезновения длится от нескольких часов до нескольких дней, в зависимости от поглощенной дозы УФ. В результате фотохимической эритемы может наблюдаться утолщение эпидермиса, шелушение и коричневатое изменение цвета кожи (из-за накопления пигмента).

В отличие от термической эритемы, вызванной инфракрасным излучением, фотохимическая эритема включает латентный период, является твердой и ограничивается строго обнаженной областью кожи. Нанесение ИК-излучения на участки кожи с фотохимической эритемой может ослабить интенсивность и ускорить исчезновение фотохимической эритемы. Также местное повреждение нерва может ослабить или даже предотвратить появление фотохимической эритемы, что указывает на важную роль рефлексивного механизма в УФ-терапии.Некоторые химические вещества, в том числе каменноугольная смола, сульфаниламиды, тетрациклины, хлорпропамид, толбутамол, прометазин, диазепам и салициламиды, могут значительно повысить чувствительность организма к УФ-излучению. Так называемые фотодинамические агенты, особенно псоралены, используются для повышения эффективности УФ-терапии. Повышенная чувствительность к ультрафиолету также наблюдается при некоторых заболеваниях, включая красная волчанка, порфирия, дерматомиозит и пигментная ксеродермия.

УФ-аппликация улучшает местное кровоснабжение и стимулирует более высокий уровень метаболизма; Таким образом, кожа становится более эластичной, выглядит моложе и более устойчивой к инфекциям.По этим причинам УФ-излучение широко используется в косметических целях (например, в соляриях). По тем же причинам УФ-терапия также успешно применяется при лечении ран, пролежней и хронических кожных язв. Для этих целей обычно используется длина волны более 280 нм, поскольку длина волны короче этой длины вызывает повреждение эпидермиса. УФ-диапазон A широко используется в фотохимиотерапевтическом ультрафиолете A (PUVA), который сочетает УФ-излучение (особенно с длинами волн 360–365 нм) с фотодинамическими агентами и является предпочтительной терапией при псориазе и других кожных заболеваниях.Так называемая селективная УФ-фототерапия (SUP) использует длину волны 300–340 нм и не требует фотодинамических агентов.

Профилактическое применение УФ-излучения обычно используется при нехватке витамина D, особенно для профилактики рахита. Специальные бактерицидные УФ-лампы обычно используются в больницах, медицинских центрах и лабораториях. Однако физическая медицина в основном применяет УФ при кожных заболеваниях (см. Предыдущее примечание; также при обыкновенных угрях), очаговой алопеции, воспалениях мягких тканей, артритах, невралгиях, бронхиальной астме, заболеваниях носа и горла (с использованием специальных аппликаторов) и даже при эндокринных гипофункциях ( щитовидная железа и яичники).

На рынке доступны различные типы УФ-генераторов. Они могут быть переносными для местного использования (рис. 5.4), но есть также специальные камеры (например, солярии) для общего применения (рис. 5.5). В зависимости от технических параметров и специальных фильтров они предлагают множество терапевтических возможностей. Поскольку передозировка УФ-излучением может привести к ожогам, некрозу тканей и другим серьезным осложнениям, крайне важно строго следовать отдельным инструкциям по эксплуатации, особенно в отношении диапазона используемых длин волн, интенсивности УФ-излучения (включая расстояние до Источник УФ), а также продолжительность лечения.И пациент, и терапевт должны защищать глаза специальными очками.

РИСУНОК 5.4. Местная УФ-терапия.

РИСУНОК 5.5. Общее УФ-нанесение с помощью солярия.

УФ-терапия обычно противопоказана при злокачественных опухолях, а также при активном туберкулезе легких и эпилепсии.

ИЗЛУЧЕНИЕ УФ-В и УДАЛЕНИЕ ОЗОНА — Воздействие на людей, животных, растения, микроорганизмы и материалы

ИЗЛУЧЕНИЕ УФ-В и УДАЛЕНИЕ ОЗОНА — Воздействие на людей, животных, растения, микроорганизмы и материалы Воспроизведено с разрешения из :
ван дер Леун, Дж.C. и F. R. de Gruijl. 1993. Влияние озона.
истощение здоровья человека и животных. Глава 4 в УФ-В излучении
и разрушение озонового слоя: воздействие на людей, животных, растения,
микроорганизмы и материалы , изд. М. Тевини, 95-123. Анн-Арбор:
Lewis Publishers.

Воздействие на людей, животных, растения, микроорганизмы и материалы

Отредактировал

MANFRED TEVINI

Влияние разрушения озона на здоровье человека и животных

Ян К.ван дер Леун и Франк Р. де Грюйл

ВВЕДЕНИЕ

Последствия повышенного воздействия на человеческий организм УФ-В излучения в первую очередь будут характеризоваться физическими свойствами этого типа излучения. УФ-В излучение не проникает глубоко в организм; большая часть его абсорбируется поверхностными слоями тканей толщиной 0,1 мм. Это ограничивает первичное воздействие на кожу и глаза. Однако есть и системные эффекты; они начинаются с первичной реакции в поверхностных слоях, но имеют последствия для всего тела.

Достигающий нас солнечный свет состоит лишь приблизительно на 0,5% из УФ-В-излучения с точки зрения лучистой энергии. Тем не менее, эта небольшая фракция ответственна за большую часть воздействия солнечного света на организм. Это основная причина солнечных ожогов и загара, а также образования витамина D3 в коже, и это влияет на иммунную систему. УФ-В излучение также является основной причиной снежной слепоты и важным фактором индукции катаракты. УФ-В-излучение в значительной степени способствует старению кожи и глаз, и именно УФ-В-излучение является наиболее эффективным в возникновении рака кожи.

Усилятся ли все эти эффекты с увеличением излучения УФ-В? Это первое впечатление. Более тщательное изучение показывает, что это не обязательно так. Наблюдаемые нами эффекты, такие как солнечный ожог или рак кожи, являются конечным результатом сложных цепочек событий. Цепочка начинается с первичной реакции, фотохимической реакции в коже. Эта первичная реакция обычно усиливается с увеличением воздействия УФ-В излучения. Если первичная реакция приводит к повреждению, в игру могут вступить процессы ремонта.Было продемонстрировано, что при повреждении молекулы ДНК в живых клетках действуют несколько систем репарации. Они могут исправить повреждение или его часть. Однако сами ремонтные системы могут быть повреждены из-за повышенного воздействия УФ-В. Даже на этом раннем этапе цепи событий трудно предсказать результат. Клетки или компоненты тканей, измененные радиацией, могут быть признаны иммунной системой чужеродными и удалены. Однако некоторые функции иммунной системы подавляются воздействием УФ-В излучения.Когда кожа подвергается большему воздействию УФ-В-излучения, чем привыкла, у нее появляется способность адаптироваться. Слои эпидермиса становятся толще, и пигмент меланин образуется и распространяется по эпидермису. Эти реакции ограничивают последствия последующего воздействия УФ-В излучения. При такой сложной последовательности событий трудно ответить на вопрос, усилится ли окончательное воздействие на кожу. Это особенно верно для эффектов, возникающих в результате многократного воздействия.

Мы увидим, что результатом не всегда является усиление грубо наблюдаемого эффекта.Некоторые эффекты УФ-В-излучения на здоровье действительно увеличатся, некоторые не будут существенно затронуты, а некоторые даже уменьшатся в случае увеличения УФ-В-излучения.

МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

По-видимому, существует три метода прогнозирования окончательного воздействия на здоровье повышенного воздействия УФ-В.

Прямой расчет

Самый прямой способ — исследовать конкретное воздействие УФ-В излучения на здоровье, используя механизм, включающий всю цепочку промежуточных этапов в количественном выражении.На этой основе должно быть возможно, по крайней мере в принципе, произвести расчет по всей системе, что приведет к количественному прогнозу.

Этот метод пока не применим из-за какого-либо воздействия повышенного УФ-В излучения на здоровье человека. Может пройти много времени, прежде чем эта цель будет достигнута. Прямой метод всегда останется уязвимым; каждое новое открытие промежуточного шага в механизме может изменить прогноз.

Черный ящик

Другая крайность — не включать какие-либо механистические исследования, а рассматривать весь эффект здоровья как черный ящик.Известно, что входит, УФ-В излучение, и можно наблюдать, что выходит, например, солнечный ожог. Информацию о том, как эффект реагирует на повышенное окружающее УФ-В излучение, можно получить, выполнив наблюдения в различных географических точках; у людей, живущих ближе к экватору, больше солнечных ожогов? В противном случае не следует ожидать увеличения количества солнечных ожогов при увеличении окружающего УФ-B излучения. У людей, живущих ближе к экватору, больше рака кожи? Если это так, следует ожидать увеличения количества случаев рака кожи в случае увеличения окружающего УФ-B-излучения.

Этот метод можно использовать в качестве первого приближения, но он упрощает проблему. Приближение к экватору не является полностью реалистичной симуляцией истощения озонового слоя. В местах ближе к экватору больше света всех длин волн; истощение озонового слоя увеличивает только УФ-В излучение. Более того, в местах ближе к экватору другая продолжительность дня, более высокие температуры и другая погода. Люди, живущие на разных широтах, могут быть несопоставимы из-за разной генетической конституции.Кроме того, если этот фактор устранить, ограничив исследование людьми схожего генетического фона, они все равно могут вести себя по-разному на разных широтах. Без информации о влиянии этих усложняющих факторов этот метод черного ящика дает очень неопределенные прогнозы.

Промежуточное решение

Третий метод использует в основном ту же информацию, что и метод черного ящика — например, широтный градиент заболеваемости раком кожи.Однако теперь рассуждения основываются на как можно большем количестве дополнительных знаний.

Чтобы ожидать какого-либо влияния разрушения озонового слоя на конкретный эффект для здоровья, рассматриваемый эффект должен быть результатом воздействия УФ-В излучения. «Спектр действия» показывает, как конкретный эффект зависит от длины волны излучения; эта концепция обсуждалась в предыдущих главах. В первую очередь это дает ответ «да» или «нет»: если спектр действия не показывает какого-либо влияния УФ-B излучения, не следует ожидать никаких изменений в случае истощения озонового слоя.Если УФ-В излучение играет важную роль в возникновении эффекта, может быть влияние разрушения озона. Спектр действия также может дать количественную информацию. Истощение озонового слоя приводит к увеличению УФ-В излучения, но чем короче длина волны, тем сильнее это увеличение, даже в диапазоне УФ-В. Воздействие на здоровье, вызванное преимущественно более короткими длинами волн УФ-В, вероятно, будет подвержено большему влиянию, чем эффект, вызванный, главным образом, более длинными волнами в диапазоне УФ-В. Технически это учитывается в «коэффициенте усиления излучения» (RAF, Глава 2).

Еще одна важная информация — это взаимосвязь «доза-эффект»: она показывает, как рассматриваемое воздействие на здоровье зависит от полученной дозы УФ-излучения (с технической точки зрения: радиационного облучения). Эта взаимосвязь «доза-эффект» является доминирующим фактором при определении того, насколько изученное воздействие на здоровье будет зависеть от повышенного УФ-В излучения. В случае сильной зависимости доза-эффект влияние может быть сильным. В случае неглубокой зависимости доза-эффект или «насыщения», когда эффект одинаков для разных доз, едва ли может быть какое-либо влияние или вообще не будет влияния, даже если воздействие на здоровье вызвано коротковолновым УФ-излучением. -B излучения.

Исследования влияния истощения озонового слоя на последствия для здоровья человека дали прогнозы для эффектов, которые резко возрастают с увеличением УФ-В-излучения, для других эффектов, на которые не влияют или не оказывают заметного влияния, и даже для одного набора заболеваний, где повышается УФ-В-излучение. приводит к снижению эффекта. Обоснование, ведущее к этим трем различным предсказаниям, будет объяснено здесь с примером для каждой из упомянутых возможностей. Это упростит изучение влияния повышенной освещенности УФ-В на многие другие последствия для здоровья в дальнейшем.

ЗАГАРЫ НЕ ПОДВЕРГАЮТСЯ ВЫДЕРЖИВАНИЮ ОЗОНА

Если кожа человека подвергается слишком большому воздействию солнечного света, может развиться «солнечный ожог»: кожа краснеет, становится нежной, а в тяжелых случаях могут появиться волдыри. Наконец, поверхностные слои кожи отслаиваются, и кожа снова становится нормальной. Термин «солнечный ожог» предполагает, что люди сначала приписали этот эффект теплу солнечных лучей, но исследования показали, что в основном это вызвано УФ-В-излучением солнечного света (рис. 1).Это именно тот диапазон длин волн, который будет увеличиваться в случае истощения озонового слоя. Неудивительно, что одно из первых ожиданий заключалось в том, что с истощением озонового слоя будет больше солнечных ожогов. Одна и та же идея возникает снова и снова.

При ближайшем рассмотрении это ожидание не имеет под собой оснований. В первую очередь, мы можем получить некоторое представление о том, что происходит в более солнечных областях. У людей, живущих в северо-западной Европе, время от времени возникают солнечные ожоги, особенно во время отпуска в более солнечном регионе, например.г., в районе Средиземного моря. Однако люди из северо-западной Европы, поселившиеся в средиземноморской стране, получают не больше солнечных ожогов, чем те, кто остался в северо-западной Европе. Кожа эмигранта, по-видимому, адаптируется к более высокому воздействию УФ-В в его новой среде. Это говорит о том, что то же самое произойдет в северо-западной Европе, когда там будет постепенно увеличиваться УФ-В-излучение.

Рассуждения в основном правильные, но у них есть слабые места. Облучение УФ-В — не единственное различие между северными и более южными регионами.Температуры, например, тоже разные. Холодная северная зима требует больше одежды, а покрытая кожа не адаптируется к ультрафиолетовому излучению. Нет ничего невозможного в том, чтобы придумать ситуацию, когда солнечный ожог станет более вероятным при повышенном облучении УФ-В. В целом, однако, предотвращение солнечных ожогов во многом зависит от поведения. В странах с темной зимой, например, в северо-западной Европе, солнечное излучение УФ-В летом обычно в 10-20 раз выше, чем зимой. Преодоление этой разницы требует большой адаптации.Адаптация кожи к УФ-В излучению происходит в основном за счет гиперплазии, утолщения самого поверхностного слоя кожи, эпидермиса. В серии многократных воздействий, как при фототерапии УФ-В, адаптация обычно происходит с шагом около 20%. [ 3 ] Это означает, что при следующем воздействии доза УФ-излучения, необходимая для того, чтобы вызвать заметное покраснение кожи, «минимальная доза эритемы» (МЭД) увеличивается примерно на 20%. Расчет показывает, что около 15 таких воздействий необходимы, чтобы адаптировать кожу от зимних условий к повышенному летнему УФ-излучению.Избежание солнечных ожогов зависит от тщательного прохождения этого процесса. Это не становится заметно более трудным при уровне УФ-B-излучения, увеличенного, скажем, на 20 или 30%, как это могло бы происходить при постепенном истощении озонового слоя. Это небольшое изменение для солнечного ожога, примерно эквивалентное одному из 15 шагов в процессе адаптации. Во всяком случае, адаптация станет даже немного легче, поскольку истощение озонового слоя приведет к увеличению УФ-В-излучения зимой больше, чем летом. Тогда фактор, который необходимо преодолеть адаптацией, становится немного меньше.

Вывод заключается в том, что в целом солнечный ожог, хотя и является типичным УФ-В-эффектом, не станет серьезной проблемой при уменьшении озонового слоя. Некоторые знания об адаптации кожи к УФ-излучению были полезны, но в основном к такому выводу можно было прийти без детального знания механизмов, приводящих к солнечным ожогам.

ПАЦИЕНТЫ, ИМЕЮЩИЕ ФОТОДЕРМАТОЗЫ, ОБЩЕГО ПОЛЬЗУЮТСЯ ОТ УДАЛЕНИЯ ОЗОНА

Фотодерматозы — это кожные заболевания, при которых поражение кожи вызвано светом.Такими поражениями могут быть зудящие папулы, волдыри на коже, сильное покраснение и шелушение и т. Д. Более чувствительные пациенты не могут выдержать даже одной минуты дневного света на открытом воздухе. В некоторых из этих заболеваний преобладающим возбудителем является УФ-В-излучение солнечного света. Понятно, что многие пациенты и их врачи ожидают обострения этих заболеваний при уменьшении озонового слоя.

Есть основания сомневаться в этом ожидании. Во-первых, если мы проведем сравнение с более солнечной областью, ближе к экватору, мы не увидим увеличения заболеваемости или серьезности этих заболеваний.Напротив, фотодерматозы более распространены и более серьезны в странах с темными зимами. Утрата адаптации кожи к свету, по-видимому, является преобладающим фактором этих заболеваний. Такая потеря чаще происходит в районах с темной зимой, чем в всегда солнечном климате. Многих пациентов с фотодерматозами можно эффективно лечить путем регулярного воздействия низких доз УФ-В-излучения, особенно зимой. [ 2 , 3 ] Истощение озонового слоя увеличивает УФ-В-излучение, особенно зимой.Это в некоторой степени улучшит состояние пациентов, так же как и облучение, проводимое их врачами.

РАК КОЖИ УВЕЛИЧИТСЯ

Существуют различные виды рака кожи. Один из основных классов образуют кожные меланомы, рак пигментных клеток. Другие основные типы — это базальноклеточная карцинома и плоскоклеточная карцинома, рак эпителиальных клеток. Эти карциномы кожи иногда вместе называют «немеланомными раками кожи».В данном примере мы будем иметь дело с немеланомным раком кожи. У белых кавказцев заболеваемость этими видами рака высока среди различных типов рака; в некоторых популяциях он фактически самый высокий. Заболеваемость ниже у более пигментированных популяций, обычно в 10 или даже 100 раз. Уровень смертности ниже по сравнению с другими видами рака: примерно 1% в районах с хорошим медицинским обслуживанием.

Немеланомный рак кожи явно связан с солнечным светом.[ 4 ] Они возникают в основном у людей со светлой кожей, а затем преимущественно на участках кожи, наиболее подверженных воздействию солнечного света, например, на лице. У людей сопоставимого генетического происхождения заболеваемость выше в более солнечных географических районах. Такие наблюдения настоятельно предполагают участие солнечного света, но не указывают на какой-либо конкретный диапазон длин волн солнечного света. Определение длин волн, ответственных за канцерогенез, требует экспериментальных наблюдений.

Ранние эксперименты показали, что у белых крыс, подвергшихся воздействию солнечного света, развился рак кожи, но у аналогичных крыс, подвергшихся воздействию солнечного света, фильтруемого через оконное стекло, не наблюдалось.[ 5 ] Поскольку оконное стекло поглощало в основном УФ-В-излучение, этот результат указывал на то, что канцерогенный эффект в значительной степени был вызван УФ-В-излучением солнечного света. Позже это было подтверждено во многих экспериментах, в основном на мышах. Текущее состояние знаний о зависимости от длины волны показано в спектре действия, изображенном на рисунке 2. Он дает канцерогенную эффективность УФ-излучения в зависимости от длины волны. Этот спектр действия был определен в экспериментах, где лысые мыши-альбиносы SKH-HRI ежедневно подвергались дозам УФ-излучения в реалистичном диапазоне для облучения человека.С технической точки зрения канцерогенная эффективность была определена как величина, обратная суточной дозе излучения на определенной длине волны, необходимой для индукции опухолей диаметром 1 мм у 50% группы мышей за 300 дней. Опухоли у этих мышей были преимущественно плоскоклеточными карциномами.

Спектр действия подтверждает, что канцерогенная эффективность УФ-излучения максимальна в диапазоне УФ-В, около длины волны 300 нм. Это делает рак кожи еще одним кандидатом на рост в результате истощения озонового слоя.

Зависимость «доза-эффект» канцерогенеза от УФ-излучения может быть исследована в аналогичных экспериментах. Группы мышей ежедневно подвергаются воздействию УФ-излучения; разные группы получают разные дозы УФ-излучения. Таким образом можно исследовать канцерогенный эффект в зависимости от суточной дозы. Эксперименты с мышами, получающими суточные дозы УФ-излучения, которые реалистичны для человеческой популяции, приводят к опухолям практически у всех животных. В таких условиях подходящей мерой канцерогенного действия является tm, время, в течение которого у 50% мышей появляются опухоли.Взаимосвязь доза-эффект затем дает tm как функцию суточной дозы D. Такая взаимосвязь показана на рисунке 3. Она была определена для опухолей диаметром 1 мм у лысых мышей-альбиносов SKH-HRI. [ 7 ] Взаимосвязь охватывает широкий диапазон суточных доз. Наивысшая суточная доза была немного ниже дозы, необходимой для острых реакций на коже мышей, таких как отек или эритема; самый низкий был в 33 раза меньше. Этот диапазон доз примерно соответствует дозам, полученным человеческим населением, при этом работники на открытом воздухе получают высокие дозы, а люди остаются в помещении и получают УФ-излучение от ламп, используемых для внутреннего освещения на конец с низкой дозой.

Взаимосвязь, изображенная на рисунке 3, может быть выражена математически в виде

tm = k1 D [-0,6] (1)

куда

D — суточная доза ультрафиолетового излучения

k1 — константа пропорциональности

Уравнение 1 — это соотношение мощности; это в основном согласуется с соотношениями для аналогичных опухолей в меньшем диапазоне доз и для больших опухолей в ушах шерстяных мышей. [ 8 , 9 ]

В большинстве человеческих популяций только меньшая часть людей заболевает раком кожи.В такой ситуации более подходящим показателем канцерогенного эффекта является заболеваемость, количество новых пациентов с карциномами кожи на 100 000 населения в год. Непосредственно связанной величиной в экспериментах на мышах является урожай, среднее количество опухолей на мышь. Урожайность может быть связана с мощностью суточной дозы D и возрастом мышей, t:

Y = k2 D [c] t [d] (2)

куда

Y — доходность

D — суточная доза УФ-излучения

t — количество дней воздействия (примерно равно возрасту мышей)

k2 — константа пропорциональности

c и d — числовые показатели

Это описание наблюдений за мышами дает возможность сравнения с эпидемиологическими данными человека.Человеческое население также регулярно подвергается воздействию ультрафиолетового излучения, в основном солнечного света. Однако данные о людях более разбросаны. Человеческие популяции обладают большей генетической изменчивостью, чем одна линия лысых мышей-альбиносов. Более того, люди в человеческой популяции ведут себя по-разному; это включает различное воздействие солнечного света даже в одном и том же месте. Однако человеческие популяции намного больше по размеру, чем группы экспериментальных животных, и это позволяет получать значимые средние значения.В третьем национальном исследовании рака кожи в США генетическая изменчивость была ограничена включением только «белого» населения в восьми городах США. Заболеваемость коррелировала с дозой УФ-излучения, доступной на открытом воздухе. [ 10 ]

Взаимосвязь между заболеваемостью и амбиентной дозой УФ-излучения может быть описана аналогично нашему уравнению 2 для данных мышей; однако значения показателей c и d были меньше, чем в данных мыши. Из-за большого разброса человеческие данные также допускали различные математические описания.[ 11 ] Однако представляется предпочтительным использовать уравнение, которое описывает экспериментальные, а также эпидемиологические данные.

С помощью обобщенных данных можно сделать прогноз влияния истощения озонового слоя на заболеваемость раком кожи в популяциях людей. Мы делаем следующие предположения:

1. Спектр действия канцерогенеза у человека такой же, как у мышей.
2. Характер воздействия и восприимчивость населения не зависит от географической широты или воздействия УФ-излучения.
3. Привычки облучения людей не изменятся после снижения уровня озона.

Исходя из предположения 1, мы можем рассчитать коэффициент усиления излучения 1,4. Это означает, что уменьшение общего содержания озона в столбе на 1% вызовет увеличение канцерогенно эффективной дозы на 1,4%; это для годовой дозы, доступной на открытом воздухе. [ 12 ] RAF существенно не меняется в зависимости от широты между 60 градусами южной широты и 60 градусами северной широты; для более высоких широт он меньше. [ 13 ] Предположение 3 позволяет рассчитать последствия для заболеваемости раком кожи.Это долгосрочное последствие, потому что рак кожи — это долговременная реакция кожи, которая обычно занимает не менее нескольких десятилетий. Соотношение мощности в уравнении 2 подразумевает, что частота случаев не будет увеличиваться прямо пропорционально доступным дозам. Дифференцирование уравнения 2 относительно D дает в результате

это означает, что процентное изменение заболеваемости в c раз превышает процентное изменение дозы; c называется «фактором биологического усиления», сокращенно BAF.[ 14 ] Этот коэффициент усиления проистекает из зависимости «доза-эффект». В принципе, биологический коэффициент усиления не зависит от спектра действия; в экспериментах на мышах уравнение 2 выполняется также для практически монохроматических экспозиций.

Из-за сложности определение BAF для человеческих популяций зависит от выбранного спектра действия. Для людей, подвергающихся воздействию солнечного света, D в уравнении 2 — это канцерогенно эффективная доза, то есть доза солнечного света, спектрально взвешенная со спектром действия УФ-канцерогенеза.Когда была проведена корреляция между заболеваемостью раком кожи и дозой ультрафиолета, спектр действия ультрафиолетового канцерогенеза еще не был известен. [ 10 ] Канцерогенная доза была приблизительно выражена «единицами солнечного ожога», измеренными с помощью измерителя Робертсона-Бергера. Таким образом, кривая чувствительности этого измерителя использовалась в качестве аппроксимации спектра действия для фотоканцерогенеза. Теперь, когда у нас есть спектр действия фотоканцерогенеза, необходимо скорректировать корреляцию заболеваемости и эффективной дозы УФ-излучения; эта коррекция зависит от спектра действия.При этом коэффициент биологической амплификации для плоскоклеточного рака у белых популяций в США становится 2,5, а для базальноклеточного рака — 1,4. [ 68 ]

Если теперь объединить данные о RAF и BAF, можно сделать вывод, что уменьшение общего содержания озона в столбе на 1% приводит к увеличению канцерогенно-эффективного излучения на 1,4%. Это, в свою очередь, приводит к увеличению заболеваемости плоскоклеточным раком на 1,4 x 2,5 = 3,5% и к увеличению заболеваемости базальноклеточным раком на 1%.4 х 1,4 = 2,0%. Это процентное увеличение числа случаев при снижении уровня озона на 1% иногда называют общими коэффициентами усиления (AF). Во многих реестрах рака плоскоклеточные карциномы и базальноклеточные карциномы объединяются как немеланомные виды рака кожи. При соотношении случаев базальноклеточного рака и плоскоклеточного рака 4: 1 общий коэффициент усиления немеланомного рака кожи становится (4 x 2 + 1 x 3,5) / 5 = 2,3. Это означает, что уменьшение общего содержания озона на 1% приведет к 2.3% рост немеланомного рака кожи.

Выражение этих чисел как следствие уменьшения озона на 1% дано для того, чтобы предоставить данные для расчета последствий более сильного уменьшения содержания озона. Это делается таким образом, потому что прогнозы истощения озонового слоя заметно менялись со временем, отражая улучшения в атмосферных моделях. Теперь, когда уменьшение содержания озона можно измерить, измерения также показывают вариации в зависимости от места и времени. Для разрушения озона более 1% частичное увеличение частоты немеланомного рака кожи можно рассчитать с помощью уравнения

где p — процент разрушения озона.Некоторые численные результаты показаны в Таблице 1. Для усиления излучения это уравнение дает хорошее приближение для уменьшения озона менее чем на 30%. [ 69 ] Для биологического усиления уравнение является лучшим представлением современных знаний. Для истощения p более 30% лучше получить усиление излучения из расчетов полной модели атмосферы.

Этот раздел, посвященный немеланомному раку кожи, отличается от большинства других тем, что рассчитываются числа.Однако следует сделать некоторые комментарии. Числа не так точны, как следует из приведенных десятичных знаков. Есть неопределенности, которые трудно определить количественно. Погрешности не имеют в основном статистического характера. Основная неопределенность связана с тем, что числа были рассчитаны на основе лишь частично доступных знаний. Некоторое представление о том, что это означает для результата, может дать история этих прогнозов (см. Таблицу 2). Изменения связаны с улучшением знаний.Благодаря новаторской работе McDonald’s и оценке, данной Координационным комитетом ЮНЕП по озоновому слою в 1980 году, имеющиеся данные и теория были улучшены. [ 15 , 16 ] Изменения, произошедшие с 1980 года, были в первую очередь вызваны новым открытием: вклад УФ-А излучения (315-400 нм) в канцерогенез при солнечном свете. Спектр действия показан на рисунке 2. Этот вклад в эффект нечувствителен к изменению озона; это приводит к заниженным предсказаниям. [ 13 ] Никто не мог знать этого до того, как в экспериментальной работе был обнаружен канцерогенный вклад УФ-А излучения.Это означает, что анализ неопределенности 1980 г. не включил бы эту неопределенность. Аналогичным образом, приведенные сейчас числа могут все еще содержать такую ​​неопределенность.

Примером того, что до сих пор не хватает знаний, является спектр действия для индукции базальноклеточного рака. Используемые до сих пор экспериментальные мыши не реагируют на УФ-В излучение, образуя базальноклеточные карциномы. Из-за отсутствия знаний предполагалось, что базальноклеточные карциномы будут следовать тому же спектру действия, что и плоскоклеточные карциномы.Некоторое подтверждение этому предположению пришло из ограниченного числа клинических происшествий, когда базально-клеточная карцинома возникла в коже человека после воздействия больших доз УФ-В излучения. [ 17 ]

Если новая информация становится доступной, ее можно использовать для улучшения данных прогнозов. В то же время снизится неопределенность прогнозов. Есть также новые данные, которые не меняют количественных прогнозов. Примером может служить открытие того, что УФ-В излучение также влияет на иммунную систему (см. Раздел об инфекционных заболеваниях).Эта работа была опубликована в то время, когда прогнозы, перечисленные в Таблице 2, находились в стадии разработки. [ 18 ] Было показано, что влияние УФ-В излучения на иммунную систему имеет количественное значение в процессе УФ-канцерогенеза. [ 19 ] ] Тем не менее, поскольку метод прогнозирования все еще имел аспект черного ящика, эти неизвестные влияния уже неявно учитывались. Все использованные данные наблюдений, полученные в экспериментах на мышах, а также в эпидемиологии человека, были получены в ситуациях, когда уже присутствовало влияние УФ-В-излучения на иммунную систему.Это причина того, почему предсказания о влиянии истощения озонового слоя на заболеваемость немеланомным раком кожи не были прерваны во время этого нового открытия. Нет никаких сомнений в том, что немеланомный рак кожи окажется примером того, что заболеваемость действительно возрастет с увеличением облучения УФ-В.

КОЖНАЯ МЕЛАНОМА

Кожные меланомы — это рак пигментных клеток кожи. Их частота намного ниже, чем у немеланомного рака кожи, обычно в 10 раз.Однако уровень смертности намного выше; в странах с хорошим медицинским обслуживанием уровень смертности снизился до 25%, в основном за счет ранней диагностики.

Вопрос о том, увеличится ли заболеваемость меланомой кожи в результате истощения озонового слоя, сложен. Большая часть знаний, относящихся к этой связи, была рассмотрена. [ 20-22 ] Эти знания резюмируются в настоящем разделе.

Долгое время клиническое впечатление заключалось в том, что меланомы кожи не имеют ничего общего с солнечным светом.Первичная меланома может возникнуть в области кожи, редко получающей солнечный свет. Более того, статистика в нескольких странах показала, что работники, работающие в помещении, имеют более высокий риск развития меланомы, чем работники на открытом воздухе, в отличие от опыта с немеланомным раком кожи.

Новые исследования не опровергли этих наблюдений, но добавили данные, дающие противоположное предположение, что солнечный свет действительно играет роль. В некоторых странах заболеваемость наиболее высока в самых солнечных районах. Рост заболеваемости с уменьшением широты менее резкий, чем при немеланомном раке кожи, но является значительным.Люди, эмигрировавшие из северо-западной Европы в более солнечные страны, такие как Израиль или Австралия, имели более высокий риск развития меланомы, чем те, кто остался в северо-западной Европе. [ 23 , 24 ] Это особенно верно для тех, кто был в детском возрасте. на момент эмиграции. Дети эмигрантов, родившиеся после переезда, подвергались риску, сопоставимому с таковым в их новой стране.

Столкнувшись с этими, казалось бы, противоречивыми показаниями, большинство исследователей склонны соглашаться с растущими доказательствами того, что солнечный свет, по-видимому, играет определенную роль.Однако трудно прийти к единой концепции. Интерпретация наблюдений обычно осуществляется следующим образом. Тот факт, что работники на открытом воздухе имеют меньший риск, чем работники, работающие в помещении, объясняется адаптацией из-за регулярного воздействия. Рабочие, работающие в помещении, во время работы подвергаются очень незначительному воздействию. Отправляясь в поездку на выходные или в отпуск, они могут внезапно получить высокую дозу УФ-излучения, к которому кожа не приспособлена. Исследования эмиграции показывают, что воздействие в детстве имеет решающее значение.Комбинация предполагает, что важным фактором является внезапное воздействие высоких доз в детстве. Некоторые эпидемиологические исследования случай-контроль действительно показали, что пациенты с меланомой чаще получали солнечные ожоги, чем люди контрольной группы; такие исследования в значительной степени опираются на воспоминания опрошенных людей и на отсутствие предвзятости. Неудовлетворительным элементом этих объяснений является то, что офисные работники находятся не в детском возрасте. Анализ тенденций не облегчает интерпретацию.Заболеваемость меланомой кожи на протяжении десятилетий одна из самых быстрорастущих среди всех типов рака. Самый резкий рост был в когортах, родившихся между 1875 и 1925 годами. [ 25 ] Недавний анализ тенденций показывает, что эта тенденция изменилась. В более молодых возрастных группах США риск смерти от меланомы кожи значительно ниже, чем в возрастных группах их родителей. Обратное изменение произошло у мужчин, родившихся после 1950 года, и у женщин, родившихся после 1930 года. [ 26 ] Общая смертность среди населения все еще растет, но если обратная тенденция сохранится, общая смертность достигнет пика примерно через 20 лет, а затем снизится. .Поскольку было известно только об увеличении, обычное объяснение заключалось в увеличении воздействия солнечного света. У людей было больше свободного времени, чем у предыдущих поколений, и больше возможностей поехать в отпуск в солнечные районы; кроме того, они покрывали меньшую часть кожи одеждой. Это объяснение могло иметь некоторую правдоподобность, но переворот трудно интерпретировать в этих терминах. Большинство факторов, увеличивающих экспозицию, особенно поездки в более солнечные районы, произошли после 1930-1950 годов. Каким бы ни было объяснение, данные, полученные в результате анализа тенденций, ясно показывают, что любое предсказание влияния истощения озонового слоя на меланому кожи будет делаться на основе исходного уровня, который пока меняется по неизвестным причинам.

До тех пор, пока на самом деле не известно, что задействовано УФ-В излучение, невозможно даже начать прогнозировать влияние истощения озонового слоя на частоту кожных меланом. Большинство эпидемиологических наблюдений, предполагающих причинную роль солнечного света в кожной меланоме, не указывают на какой-либо конкретный диапазон длин волн солнечного света. Возможное исключение — это эпизоды сильного солнечного ожога; солнечный ожог — это в основном эффект УФ-В излучения. Но роль эпизодов солнечных ожогов зиждется на шаткой основе — воспоминаниях людей.Роль УФ-В-излучения в развитии меланомы также можно предположить, исходя из аналогии с немеланомным раком кожи.

Знания о длинах волн, участвующих в образовании кожной меланомы, отсутствовали так долго, потому что оказалось трудно найти животную модель для проведения необходимых экспериментов. В то время как немеланомный рак кожи был связан с воздействием солнечного света у крупного рогатого скота, коз, овец, кошек и собак, таких наблюдений для меланомы кожи нет. Начиная с 1928 года, экспериментальная индукция немеланомного рака кожи УФ-В излучением была успешной у мышей, крыс, хомяков и морских свинок.[ 27 ] Однако только недавно исследователи обнаружили две модели животных для индукции меланомы только ультрафиолетовым излучением: сумчатое животное, южноамериканский опоссум Monodelphis domestica, и рыба, гибрид плоской рыбы и меченосца. [ 28 , 29 ] Было показано, что у обоих этих животных развиваются меланомы после воздействия УФ-В излучения. С точки зрения проблемы меланомы у человека, это более далекие модели, чем существующие для немеланомного рака кожи.Тем не менее, новые модели подтверждают идею о том, что солнечное УФ-В излучение может играть роль в формировании кожной меланомы.

Поскольку модели на животных для УФ-индуцированной кожной меланомы были обнаружены только недавно, такие данные, как спектр действия или зависимость доза-эффект, еще не доступны. Как было объяснено в разделе, посвященном немеланомному раку кожи, эти данные необходимы для хорошего количественного прогноза.

В нынешней ситуации единственный возможный способ сделать какие-либо прогнозы о влиянии истощения озонового слоя на частоту кожной меланомы — это метод черного ящика.Один из таких прогнозов был сделан Агентством по охране окружающей среды США на основе корреляции заболеваемости с географической широтой в США [ 30 ]. Широтный градиент был значительным, но не таким крутым, как для немеланомного рака кожи. Был сделан вывод, что уменьшение общего содержания озона в столбе на 1% при прочих равных условиях приведет к увеличению заболеваемости меланомой кожи на 2%. Такой прогноз подразумевает предположение, что (а) широтный градиент падения был обусловлен широтным градиентом УФ-В-излучения и (б) изменение УФ-В-нагрузки из-за уменьшения озона имело бы аналогичный эффект.Из-за наличия множества неизвестных истинность этих предположений представляется сомнительной. Для реального улучшения необходимо дождаться спектра действия и, что еще более важно, зависимости доза-эффект.

БЕЗОПАСНОСТЬ

Глаз также напрямую доступен для солнечного УФ-излучения. В некоторой степени он защищен своим затемненным положением в глазнице и под бровью. Экранирование особенно эффективно при ярком солнечном свете, когда в солнечном свете присутствует большое количество УФ-В-излучения.

Одним из побочных эффектов воздействия УФ-излучения на глаза является «снежная слепота». Обычно это происходит, когда глаза подвергаются УФ-излучению, исходящему с необычных направлений, например, в заснеженных горах. Снежная слепота очень болезненна, иногда ее описывают как ощущение наждачной бумаги в глазах. Обычно это начинается через несколько часов после воздействия и доставляет жертве очень неудобную ночь; боль может длиться даже несколько дней, в зависимости от степени тяжести. Глаза обычно заживают спонтанно.

Медицинское название этого состояния — фотокератит. Это острое воспаление поверхностных слоев глаза, роговицы и конъюнктивы. Эффект зависит от дозы. В тяжелых случаях может быть длительный ущерб. Глаз не приспособлен к этому эффекту; глаз даже имеет тенденцию становиться более чувствительным к следующему экспонированию. Спектр действия был определен экспериментально на кроликах. [ 31 ] В солнечном спектре наиболее эффективные длины волн находятся в диапазоне УФ-В.Рассчитанный коэффициент усиления излучения имел значение 1,1 или 1,2. [ 32 ]

Глаза могут быть защищены солнцезащитными очками, поглощающими УФ-лучи. Несмотря на такую ​​возможность, снежная слепота — частая проблема. Нет никаких сомнений в том, что повышенное солнечное УФ-В излучение при неизменном поведении приведет к увеличению числа случаев и серьезности снежной слепоты.

КАТАРАКТЫ И СЛЕПОТА

Катаракта — это помутнение хрусталика глаза, ухудшающее зрение.Катаракта встречается в основном у пожилых людей и в конечном итоге может привести к слепоте. В странах с хорошим медицинским оборудованием хирургическое вмешательство может предотвратить большинство катаракт, вызывающих слепоту. Тем не менее, катаракта является одной из основных причин слепоты в такой стране, как США. В развивающихся странах катаракта приводит к гораздо более высокой заболеваемости слепотой. По оценкам 1985 года, катаракта стала причиной 17 миллионов случаев слепоты, что составляет более 50% всех случаев слепоты в мире.[ 33 ] Проблема возрастает с увеличением продолжительности жизни, особенно в развивающихся странах.

Становится все более очевидным, что солнечный свет, среди прочего, играет роль в формировании катаракты. Офтальмологи выделяют три основных типа катаракты: ядерная катаракта, возникающая в ядре хрусталика; корковая катаракта, возникающая в окружающей коре головного мозга; и задняя субкапсулярная катаракта, которая возникает под задней капсулой хрусталика.[ 34 ] Связь с солнечным светом была описана для корковой катаракты Тейлором и др., [ 34 ] для задней субкапсулярной катаракты Бохоу и др. [ 35 ] и для ядерной катаракты Моханом и др. [] 36 ]

В некоторых эпидемиологических исследованиях утверждается, что причиной этого является ультрафиолетовое излучение солнечного света. [ 35 ] Сомнительно, обладают ли методы, использованные в эпидемиологических исследованиях, решающей силой, чтобы прийти к такому выводу.Тейлор и др. В исследовании «водяных людей» из Мэриленда даже выделили УФ-В-излучение в качестве возбудителя в отличие от УФ-А-излучения. индивидуальные экспозиции пришлось реконструировать спустя годы. Более того, воздействие солнечного УФ-В-излучения и УФ-А-излучения сильно коррелировало. Это снова поднимает вопрос о разрешающей способности. Однако преобладающая роль УФ-В излучения подтверждается данными экспериментов на животных.Pitts et al. определил спектр действия для индукции катаракты у кроликов; спектр действия достигал максимума в диапазоне УФ-В. [ 31 ] Для этого спектра действия был рассчитан коэффициент усиления излучения: [ 32 ]

RAFкатаракт = 0,7 (5)

Этот экспериментальный результат подтверждает интерпретацию эпидемиологических данных с точки зрения воздействия УФ-В.

Это позволяет сделать прогноз о влиянии истощения озонового слоя на частоту возникновения катаракты.[ 33 , 39 ] Taylor et al. на основании своих наблюдений у водников пришли к выводу, что удвоение кумулятивного воздействия УФ-В соответствует увеличению в 1,6 раза частоты кортикальных катаракт. [ 34 ] Если это интерпретировать по аналогии с немеланомным раком кожи, как зависимость доза-эффект согласно степенному закону, которая будет выглядеть так:

I = k3 D [0,7] (6)

куда

Я заболеваемость

D — воздействие УФ-В

k3 константа пропорциональности

Дифференцирование этого уравнения по D показывает, что

что означает, что биологический коэффициент усиления становится

BAF = 0.7 (8)

Если предположить, что найденные RAF и BAF (уравнения 5 и 8) применимы ко всем формам катаракты, потеря 10% общего содержания озона в столбе приведет к увеличению на 7% эффективных для катаракты доз УФ-B, и это, в свою очередь, приведет к увеличению заболеваемости катарактой на 0,7 x 7 = 5%. Потребуется несколько десятилетий, чтобы это увеличение достигло полного эффекта, потому что образование катаракты — медленный процесс, обычно занимающий не менее нескольких десятилетий.

Этот прогноз можно сделать более точным, если принять во внимание оценку, согласно которой в мире насчитывается 17 миллионов слепых людей, страдающих катарактой.[ 33 ] Приведенный расчет показывает, что если бы в течение последних десятилетий во всем мире наблюдалось устойчивое сокращение общего содержания озона в столбе на 10%, количество слепых было бы больше на 0,05 x 17 000 000 = 850 000. Принимая во внимание, что слепота, вызванная катарактой, в основном возникает в последние десятилетия жизни, количество дополнительных слепых людей в год составило бы примерно 850 000/25 = 34 000. Признавая большую неопределенность в этом рассуждении, кажется, что лучше давать оценку в виде круглого числа, 30 000 дополнительных слепых людей в год.

Аналогичный вывод применим в отношении сокращения содержания стратосферного озона в будущем. Однако такой вывод должен быть дополнен дополнительным условием, что все другие влияния останутся равными. При этих условиях устойчивая потеря 10% озона во всем мире в долгосрочной перспективе приведет к 30 000 дополнительных слепых людей в год. Важные «другие факторы влияния» включают численность населения мира, продолжительность жизни и доступность медицинской помощи.Есть веские причины ожидать, что эти факторы не останутся равными, но сами по себе вызовут тенденцию к увеличению числа случаев катаракты и слепоты, связанной с катарактой. Увеличение, рассчитанное для истощения озонового слоя, будет накладываться на любое увеличение, вызванное другими факторами.

БУДЕТ ЛИ УВЕЛИЧЕНИЕ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ?

Есть опасения, что одним из последствий повышенного излучения УФ-В может стать рост некоторых инфекционных заболеваний. [ 39 , 40 ] Обеспокоенность возникла в результате увеличения числа наблюдений, показывающих влияние излучения УФ-В на иммунную систему. .Это привело к появлению совершенно новой дисциплины под названием фотоиммунология, слияния фотобиологии и иммунологии.

Многие виды воздействия УФ-В излучения на иммунную систему подавляют. Воздействие УФ-В может, например, подавлять устойчивость иммунной системы мыши к опухолям, индуцированным УФ-В. [ 41 , 42 ] Кроме того, индукция гиперчувствительности к контактным аллергенам может быть подавлена ​​предварительным воздействием кожа к УФ-В излучению, как у мышей, так и у человека; это может даже привести к толерантности хозяина к аллергену.[ 43 , 45 ] После сенсибилизации к контактному аллергену реакция кожи на воздействие аллергеном может быть подавлена ​​предварительным облучением УФ-В. [ 46 ] Эти наблюдения поднимают вопрос о таком подавлении. также ослабление защиты организма от инфекций. Может ли повышенное УФ-В излучение привести к увеличению заболеваемости или серьезности инфекционных заболеваний? Ответ отнюдь не очевиден. Обобщенные данные о подавлении не являются признаками общей иммуносупрессии.Они довольно специфичны. УФ-облучение не влияет на многие иммунные реакции. Те же воздействия УФ-В, которые подавляют устойчивость иммунной системы мыши к опухолям, вызванным УФ-В, не изменяют реакцию животного на химически индуцированные опухоли. [ 47 ] Изменения, вызванные излучением УФ-В, являются опосредованными. через кожу. Таким образом, инфекции, которые имеют фазу в коже, наиболее подвержены влиянию. Малярия является таким кандидатом, поскольку комар переносит инфекцию в кожу.Однако нельзя исключать возможность влияния других инфекций, не передаваемых через кожу, поскольку иммунные изменения также приводят к системным эффектам.

Будет очень сложно предсказать, какие последствия следует ожидать от истощения озонового слоя в этом контексте. В данном случае это не связано в первую очередь с отсутствием фотобиологических данных. Дозы УФ-В, необходимые для различных воздействий на иммунную систему, довольно хорошо известны. Один спектр действия уже доступен для системного подавления контактной сенсибилизации у мышей.[ 45 ] Что касается длин волн, доступных для солнечного света, то это подавление явно является эффектом УФ-В-излучения. Коэффициент усиления излучения был рассчитан примерно на 0,9. [ 32 ] С этих точек зрения, это влияние на иммунную систему могло бы быть увеличено в случае увеличения УФ-В-излучения. Настоящая трудность заключается в отсутствии знаний о том, как действовать при прогнозировании инфекционных заболеваний.

Сама иммунная система очень сложна, в ней несколько подсистем помогают или подавляют друг друга.То, что УФ-В-излучение делает с некоторыми подсистемами, известно для определенных экспериментальных условий, но этих знаний далеко не достаточно, чтобы предсказать общий результат для всей системы. Более того, сами инфекционные агенты могут подвергаться воздействию УФ-В излучения. Давно известно, что бактерии и вирусы могут быть инактивированы УФ-В излучением; теперь необходимо добавить, что тот же тип излучения может активировать вирусы в живой клетке. [ 49 ] На вопрос о том, будет ли повышенное облучение УФ-В повлиять на инфекционные заболевания, будет очень трудно ответить в общих чертах. линий.

Специальные исследования были проведены в экспериментах с несколькими инфекциями. Лейшманиоз — тропическое инфекционное заболевание. Паразит заносится москитами в кожу. В экспериментах инфекция попала в кожу животных, подвергшихся и не подвергавшихся воздействию УФ-В. У животных, подвергшихся воздействию ультрафиолета B, кожа вначале проявляла меньшую реакцию на инфекцию, но позже болезнь распространилась по телу более интенсивно. [ 50 ]

В экспериментах с инфекциями простого герпеса животные, подвергавшиеся воздействию УФ-В, также пострадали в большей степени, чем контрольные животные, не подвергавшиеся воздействию.[ 51 ] Похоже, это коррелирует с человеческим опытом; латентная герпетическая инфекция может обостриться под воздействием солнечного света. [ 52 ] Активация вируса герпеса может играть здесь роль, помимо влияния УФ-В-излучения на иммунную систему.

Активация вирусов УФ-В излучением была продемонстрирована в экспериментах с вирусами папилломы и ВИЧ-1, вирусом иммунодефицита человека. [ 53 , 54 ] Такие наблюдения, конечно, дают повод для беспокойства.

Активация вирусов повышенным излучением УФ-В не приведет к увеличению скорости инфицирования, но может привести к более быстрому течению инфекции или увеличению тяжести заболевания. Однако любое предсказание практических последствий будет иметь большую неопределенность ввиду различий между условиями в экспериментах и ​​в реальной жизни.

В настоящее время может быть лучше поискать прямые признаки любого влияния УФ-В излучения на инфекционные заболевания человека.Один из способов сделать это — опять же, посмотреть, что происходит с инфекционными заболеваниями в различных географических широтах. Очевидно, что инфекционные заболевания представляют собой гораздо большую проблему в тропических и субтропических регионах, чем в более высоких широтах. Это примерно коррелирует с УФ-В-излучением на этих широтах. Однако существует гораздо больше различий — например, температура, влажность, условия окружающей среды для переносчиков, таких как насекомые, условия жизни человека, включая гигиенические условия, профилактическую медицину и медицинское обслуживание.Было бы неоправданно выделять УФ-В излучение из такого списка возможных причин, особенно если мы также принимаем во внимание такие регионы, как Австралия и юг США. высокая освещенность УФ-В. Инфекционные заболевания представляют собой проблемное поле, которое, по-видимому, слишком сложно, чтобы с ним можно было справиться простым методом черного ящика.

Также могут быть рассмотрены клинические данные. Дерматология давно интересуется влиянием УФ-В излучения на кожные заболевания.Помимо фотодерматозов, при которых поражения кожи вызваны солнечным светом, существуют заболевания, которые усугубляются воздействием солнца, например красная волчанка, аутоиммунное заболевание. [ 55 ] Однако существуют также кожные заболевания, при которых солнечный свет улучшает состояние состояние кожных покровов. Например, псориаз — широко распространенное неинфекционное заболевание кожи; облучение УФ-В обеспечивает эффективное лечение. [ 56 ]

Тот факт, что УФ-излучение может действовать в обоих направлениях, усугубляя или улучшая состояние кожи, также относится к инфекционным кожным заболеваниям.Почти 100 лет назад Финсен изучал влияние света на две кожные инфекции. [ 57 ] Он обнаружил, что больные оспой неблагоприятно реагируют на солнечный свет. Воздействие солнечных лучей усугубляло болезнь. Повреждения стали более опасными и оставили более глубокие рубцы; у пациентов была более высокая температура и большая вероятность смерти. Практическое решение заключалось в том, что больные оспой не допускали света; был исключен даже дневной свет в помещении. Позднее это наблюдение было распространено на поражение коровьей оспой; van’t Riet и van der Leun обнаружили, что образование рубцов в результате вакцинации против коровьей оспы можно предотвратить, если во время активной стадии поражения накрывать черной тканью.[ 58 ] По-видимому, противоположное наблюдение было сделано Финсеном в отношении другого серьезного инфекционного заболевания, волчанки обыкновенной (туберкулез кожи). [ 57 ] Он обнаружил, что поражения можно вылечить путем многократного местного воздействия УФ-излучения. Это было первое эффективное лечение этой уродливой болезни, и Финсен был удостоен Нобелевской премии (1903 г.). Позже гелиотерапию стали проводить многие больные туберкулезом не только кожи, но и легких. В некоторых случаях воздействие солнечных лучей серьезно ухудшало состояние легких.[ 59 ]

Многие из этих ранних наблюдений были сделаны в отношении полного солнечного света, и впоследствии невозможно установить, какой диапазон длин волн был ответственным. По крайней мере, в случае туберкулеза кожи явно действовало УФ-излучение. Наблюдения показывают, что инфекционные заболевания кожи могут реагировать на свет противоположным образом, и что даже с одним и тем же инфекционным агентом кожа и легкие могут проявлять противоположные реакции.

Вопрос о том, что истощение озонового слоя приведет к инфекционным заболеваниям, все еще открыт.Доступные сведения дают веские основания для беспокойства, но очевидно, что необходимы дополнительные исследования. Одна часть ответа, вероятно, будет заключаться в том, что последствия будут разными для разных инфекционных заболеваний.

ПРОГРАММЫ ВАКЦИНАЦИИ

Повышенное УФ-В излучение может также иметь последствия для эффективности программ вакцинации. Здесь можно с уверенностью сказать даже меньше, чем было сделано в отношении прямого влияния на инфекционные заболевания.Однако есть наблюдения, показывающие, что иммунизация через кожу, обработанную УФ-излучением, может сделать человека более восприимчивым к введенному антигену, а не менее восприимчивым. [ 50 ] Проблема заключается в том, что повышенное излучение УФ-В может повлиять на эффективность вакцинация, которая особенно в бедных странах, является основным способом борьбы с инфекционными заболеваниями. Срочно необходимы дополнительные исследования в этой области.

ВИТАМИН D3

Облучение УФ-В приводит к образованию в коже витамина D3.Этот витамин необходим для формирования и поддержания нашей костной системы, а также для ряда других эффектов для здоровья. Витамин также может поступать с пищей, но образование в коже под действием солнечного УФ-B излучения обычно составляет важную часть его поступления.

Метаболизм витамина D и его медицинские последствия широко исследовались в последние годы. [ 60 ] Два результата этих исследований имеют прямое отношение к последствиям истощения озонового слоя:

1. Образование витамина D3 в коже УФ-В излучение самоограничивается.Это означает, что воздействие на кожу слишком большого количества ультрафиолетового излучения B не приводит к образованию слишком большого количества витамина D3.
2. Дефицит витамина D3 наблюдается у нескольких групп населения, таких как темнокожие дети, живущие в северных городах, и пожилые люди, которые практически все время остаются дома.

Эти результаты позволяют относительно легко предсказать последствия истощения озонового слоя. Поскольку образование витамина D3 в коже под действием УФ-излучения B является самоограничивающимся, не следует ожидать, что повышенное УФ-излучение приведет к интоксикации витамином D3.Некоторые недостатки могут быть устранены за счет увеличения УФ-В-излучения. Можно ожидать увеличения образования витамина D3 в коже детей с темным пигментом в северных городах. Такого улучшения не следует ожидать от людей, у которых нехватка витамина D3 связана с постоянным пребыванием в помещении. Солнечное УФ-В излучение почти не проникает в помещение из-за сильного поглощения этого типа излучения оконным стеклом. В случае истощения озонового слоя эта ситуация существенно не изменится.

Короче говоря, не ожидается, что истощение озонового слоя приведет к интоксикации слишком большим количеством витамина D3, и некоторые его недостатки могут быть устранены.

ЗДОРОВЬЕ ЖИВОТНЫХ

Многое из того, что было изложено в этой главе о последствиях истощения озонового слоя для здоровья человека, в принципе применимо также и к здоровью животных. Фактически, некоторые выводы о влиянии на здоровье человека были частично основаны на наблюдениях на экспериментальных животных, например, на спектрах действия при УФ-индуцированном раке кожи и катаракте. У многих животных кожа и глаза так же уязвимы к ультрафиолетовому излучению, как и человеческие эквиваленты. Это не ограничивается млекопитающими; даже у форели могут появиться солнечные ожоги.

Конечно, есть и отличия. Кожа многих животных защищена густым мехом. Ночных животных не слишком беспокоит то, что происходит с солнечным светом в дневное время. Иммунные системы человека и животных не идентичны.

Проблема возможных последствий истощения озонового слоя для здоровья животных намного шире, чем для здоровья человека, из-за большого количества различных видов. Однако данных по животным еще меньше. О воздействии ультрафиолета на диких животных известно очень мало.Большая часть информации относится к экспериментальным животным; хорошо иметь в виду, что эти животные тщательно отбираются, как правило, для исследования проблем со здоровьем человека. Некоторые более независимые сведения о домашних животных доступны из ветеринарной медицины.

Первое общее впечатление от сравнения данных на животных и людях состоит в том, что эффекты довольно похожи; это справедливо, по крайней мере, для признанных эффектов. У животных нескольких видов рак кожи развивается на редких, светлых участках кожи.Это относится к коровам, козам, овцам, кошкам и собакам. [ 61-63 ] Обнаруженные раковые опухоли были в основном плоскоклеточными карциномами. Наблюдения убедительно указывают на то, что причиной является солнечный свет; поскольку эти животные получали солнечный свет полного спектра, определить длины волн невозможно. Однако подобные опухоли можно вызвать экспериментально у мышей, крыс и хомяков; в таких экспериментах наиболее эффективные длины волн находятся в диапазоне УФ-В. [ 64 ]

Рак глаза также встречается у многих видов животных, включая лошадей, овец, свиней, кошек и собак, и особенно часто у крупного рогатого скота.[ 65 ] В нескольких экспериментах, направленных на изучение индукции рака кожи ультрафиолетовым излучением, у части животных также развился рак глаз. Это произошло у мышей, крыс и хомяков, а также у (ночного) южноамериканского опоссума Monodelphis domestica. [ 28 , 66 , 67 ] Во всех этих экспериментах облучение имело сильную УФ-В-компоненту. Фотокератит (снежная слепота) и катаракта были вызваны экспериментально у кроликов; спектры действия показали высокую эффективность УФ-В излучения.[ 31 ]

У видов, у которых проявляются эти эффекты, можно ожидать, что повышенное излучение УФ-В приведет к увеличению заболеваемости раком кожи, раком глаза, фотокератитом и катарактой. Трудно представить, чтобы такие эффекты не наблюдались и у некоторых диких животных. Конечно, обстоятельства могут сильно изменить проблемы. У крота, живущего в основном под землей, не будет проблем с повышенным солнечным УФ-В излучением. Короткая продолжительность жизни, что может быть обычным для многих животных в дикой природе, также может заметно повлиять на последствия повышенной освещенности УФ-В; это может ограничить возможность развития хронических повреждений.Короткая жизнь, скорее всего, предотвратит развитие катаракты до слепоты. Но это не обязательно означает, что последствия менее серьезны. Газель, пасущаяся в степи, находится на солнце практически весь день. Все это время он должен следить за приближающимися хищниками. Когда солнечное УФ-В излучение начинает ухудшать зрение, его шансы на побег уменьшаются. Для этого животного небольшое повреждение УФ-В может быть самой причиной того, почему его жизнь так коротка. Если это так, увеличение УФ-В излучения может сделать его еще короче.

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящей главе была сделана попытка максимально количественно оценить последствия истощения озонового слоя для здоровья. В области здоровья животных это было невозможно вообще, а в отношении здоровья человека это было возможно только для двух эффектов: рака кожи и катаракты. Для некоторых потенциально важных эффектов, таких как возможное влияние на инфекционные заболевания, неясно даже направление. По нашей оценке, уровень знаний о воздействии в других областях, помимо здоровья, определенно не лучше.

Какими бы фрагментарными ни были имеющиеся знания, их было достаточно на первом решающем этапе: они убедили основные страны в необходимости действий для защиты озонового слоя. Настоящих знаний вряд ли будет достаточно на следующем этапе. Даже при самых решительных защитных действиях озоновый слой будет поврежден в грядущем столетии. Лица, определяющие политику, должны будут знать ожидаемые эффекты и возможности для разработки стратегий реагирования. Вероятно, возникнут следующие вопросы: каковы наиболее важные эффекты и куда следует направить меры реагирования? Для этого нужно нечто большее, чем просто выражение озабоченности.Это требует количественных знаний, если возможно, для всех потенциально важных эффектов. Такие же знания потребуются, когда необходимо будет сопоставить стоимость дальнейших защитных действий с ущербом, который необходимо предотвратить.

Это означает, что многие научные исследования должны выйти далеко за рамки нынешнего ориентировочного этапа. Ключевыми элементами, необходимыми для количественной оценки, являются спектры действия и зависимости доза-эффект для всех вызывающих озабоченность эффектов. Это серьезный вызов для фотобиологов.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают благодарность Шэрон А. Миллер за многие улучшения в рукописи. Большая часть нашей работы, отраженной в этой главе, была поддержана Министерством жилищного строительства, физического планирования и окружающей среды Нидерландов и Королевской голландской академией наук.

ССЫЛКИ

1. Пэрриш, Дж. А., К. Р. Янике и Р. Р. Андерсон. «Спектры действия эритемы и меланогенеза нормальной кожи человека», Photochem.Photobiol. 36: 187-191 (1982).

2. Ван Велден, Х. и Дж. К. ван дер Леун. «Lichtinduzierte Lichttoleranz bei Photodermatosen; ein Fortschrittsbericht», Z. Hautkr. 58: 57-59 (1983).

3. Ван дер Леун, Дж. К., и Х. ван Велден. «Фототерапия UVB: принципы, источники излучения, режимы», Curr. Пробл. Дерматол. 15: 39-51 (1986).

4. Урбах, Ф. «Географическая патология рака кожи», в «Биологические эффекты ультрафиолетового излучения с акцентом на кожу», F.Урбах, под ред. (Oxford: Pergamon Press, 1969), стр. 635-650.

5. Роффо, А. Х. «Ueber die Physikalisch-Chemische Aetiologie der Krebskrankheit», Strahlentherapie 66: 328-350 (1939).

6. De Gruijl, F. R., and J. C. van der Leun. «Спектры действия канцерогенеза», в Биологические эффекты УФА-излучения, F. Urbach, Ed. (Оверленд-Парк, Канзас, Valdenmar Publ., 1992), стр. 91-97.

7. De Gruijl, F. R., J. B. van der Meer и J. C. van der Leun.«Зависимость образования опухоли от времени при хроническом воздействии УФ», Photochem. Photobiol. 37: 53-62 (1983).

8. Форбс, П. Д., Х. Ф. Блюм и Р. Э. Дэвис. «Фотоканцерогенез у голых мышей: доза-реакция и влияние доставки дозы», Photochem. Photobiol. 34: 361-365 (1981).

9. Блюм, Х.Ф. Канцерогенез в ультрафиолетовом свете (Принстон, штат Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета, 1959).

10. Скотто, Дж., Т. Р. Ферс, Ф.Фраумени. «Заболеваемость немеланомным раком кожи в США», Publ. нет. NIH 82-2433, Министерство здравоохранения и социальных служб США (1981).

11. Страхи, Т. Р. и Дж. Скотто. «Оценка увеличения заболеваемости раком кожи из-за увеличения воздействия ультрафиолетового излучения», Cancer Invest. 1: 119-126 (1983).

12. Longstreth, J. D., F. R. de Gruijl, Y. Takizawa, and J. C. van der Leun. «Здоровье человека» в «Влияние разрушения озонового слоя на окружающую среду: обновление 1991 г.», J.К. ван дер Леун и М. Тевини, ред. (Найроби: Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде, 1991 г.), стр. 15–24.

13. Келфкенс Г., Ф. Р. де Грюйл и Дж. К. ван дер Леун. «Разрушение озона и увеличение годовой дозы канцерогенного ультрафиолета», Photochem. Photobiol. 52: 819-823 (1990).

14. Ван дер Леун, Дж. К. и Ф. Дэниелс, младший «Биологические эффекты уменьшения стратосферного озона: критический обзор оценок», в «Воздействие климатических изменений на биосферу», Монография CIAP 5, часть 1 — Ультрафиолетовое излучение. Эффекты, Д.С. Нахтвей, Под ред. (Департамент транспорта США, Программа оценки климатических воздействий, Вашингтон, округ Колумбия, 1975 г.), стр. 7-107–7-124.

15. Макдональд, Дж. Э. «Связь заболеваемости раком кожи с толщиной озонового слоя», заявление, представленное на слушания в Подкомитете Палаты представителей по ассигнованиям на транспорт, 2 марта 1971 г. Congr. Рек. 117 (39): 3493 (1971).

16. Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде, Координационный комитет по озоновому слою, Отчет четвертой сессии, Билтховен (1980).

17. Schuppenhausen, E. and H. Ippen. «Lichtschaden durch Lichtabusus», в Photodermatosen und Porphyrien, H. Ippen and G. Goerz, Eds. (Дюссельдорф: Publ. H. Ippen, 1974), стр. 8-9.

18. Крипке, М. Л. и М. С. Фишер. «Иммунологические параметры ультрафиолетового караногенеза», J. Natl. Cancer Inst. 57: 211-215 (1976).

19. De Gruijl, F. R. и J. C. van der Leun. «Системное влияние предварительного облучения ограниченного участка кожи на УФ-опухолеобразование», Photochem.Photobiol. 35: 379-383 (1982).

20. Ли, Дж. А. Х. «Меланома и воздействие солнечного света», Epidemiol. Ред. 4: 110-136 (1982).

21. Элвуд, Дж. М., Р. П. Галлахер, Г. Б. Хилл и Дж. К. Г. Пирсон. «Кожная меланома в связи с периодическим и постоянным воздействием солнца — Исследование меланомы Западной Канады», Int. J. Cancer 35: 427-433 (1985).

22. Де Грюйл, Ф. Р. «Изменение озона и меланома», в «Исследование атмосферного озона и его последствия для политики», T.Schneider et al., Eds. (Амстердам: Издательство Elsevier Science, 1989), стр. 813-821.

23. Кац, Л., С. Бен-Тувиа, Р. Стейниц. «Злокачественная меланома кожи в Израиле: влияние миграции», в журнале «Тенденции заболеваемости раком: причины и практические последствия», К. Магнус, под ред. (Нью-Йорк: Hemisphere Publishers, 1982), стр. 419-426.

24. Холман, К. Д. Дж. И Б. К. Армстронг. «Кожная злокачественная меланома и индикаторы общего накопленного воздействия солнца: анализ, разделяющий гистогенные типы», J.Natl. Cancer Inst. 73: 75-82 (1984).

25. Стивенс, Р. Г. и С. Х. Мулгавкар. «Злокачественная меланома: зависимость риска от возраста», Am. J. Epidemiol. , 119: 890-895 (1984).

26. Скотто Дж., Х. Питчер и Дж. А. Х. Ли. «Признаки будущих тенденций к снижению смертности от меланомы кожи среди белых в Соединенных Штатах», Int. J. Cancer , 49: 490-497 (1991).

27. Финдли, Г. М. Ультрафиолетовое излучение и рак кожи, Lancet 2: 1070-1073 (1928).

28. Лей, Р. Д., Л. А. Эпплгейт, Р. С. Падилла и Т. Д. Стюарт. «Злокачественная меланома, индуцированная ультрафиолетовым излучением», Photochem. Photobiol. 50: 1-5 (1989).

29. Сетлоу Р. Б., А. Д. Вудхед и Э. Грист. «Животная модель меланомы, вызванной ультрафиолетовым излучением: гибрид Platyfish-Swordtail», Proc. Natl. Акад. Sci. США, , 86: 8922-8926 (1989).

30. Longstreth, J. D., Ed. Ультрафиолетовое излучение и меланома — с особым вниманием к оценке рисков истощения озонового слоя, Vol.IV (Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США, 1987 г.).

31. Питтс, Д. Г., А. П. Каллен и П. Д. Хакер. «Глазные эффекты ультрафиолетового излучения от 295 до 365 нм», Invest. Офтальмол. Vis. Sci. 16: 932-939 (1977).

32. Мадроних, С., Л. О. Бьорн, М. Ильяс и М. М. Колдуэлл. «Изменения в биологически эффективном ультрафиолетовом излучении, достигающем поверхности Земли», в «Влияние разрушения озонового слоя на окружающую среду: обновление 1991 г.», J.К. ван дер Леун и М. Тевини, ред. (Найроби: Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде, 1991 г.), стр. 1-13.

33. Maitchouk, I. F. «Трахома и катаракта: две цели ВОЗ», Int. Nurs. Ред. 32: 23-25 ​​(1985).

34. Тейлор, Х. Р., С. К. Вест, Ф. С. Розенталь, Б. Муньос, Х. С. Ньюленд, Х. Эбби и Э. А. Эммет. «Влияние ультрафиолетового излучения на образование катаракты», New England J. Med. 319: 1429-1433 (1988).

35. Бохов, Т.В., С.К. Вест, А.Азар, Б. Муньос, А. Соммс и Х. Р. Тейлор. «Воздействие ультрафиолетового света и риск задней субкапсулярной катаракты», Arch. Офтальмол. 107: 369-372 (1989).

36. Мохан М., Р. Д. Спердуто, С. К. Ангра, Р. К. Милтон, Р. Л. Матур, Б. А. Андервуд, Н. Джаффери, К. Б. Пандья, В. К. Чабра, Р. Б. Ваджпаи, В. К. Калра и Ю. Р. Шарма, Индия-США. группа случай-контроль. «Исследование возрастных катаракт методом случай-контроль в Индии и США», Arch. Офтальмол. 107: 670-676 (1991).

37. Холлоуз, Ф. и Д. Моран. «Катаракта — фактор риска ультрафиолетового излучения», Lancet 2: 1249-1250 (1981).

38. Агентство по охране окружающей среды США, Оценка рисков газовых примесей, которые могут изменить стратосферу, Vol. III (Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США, 1987 г.).

39. Van der Leun, J. C. and M. Tevini, Eds. Отчет Группы по воздействию на окружающую среду: В соответствии со статьей 6 Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой (Найроби: Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде, 1989).

40. Van der Leun, J. C. and M. Tevini, Eds. Влияние разрушения озонового слоя на окружающую среду: обновление 1991 года. Отчет группы в соответствии со статьей 6 Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой (Найроби: Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде, 1991).

41. Фишер, М.С. и М.Л. Крипке. «Системные изменения, вызванные у мышей облучением ультрафиолетовым светом, и их связь с ультрафиолетовым канцерогенезом», Proc. Natl. Акад. Sci. США, , 74: 1688-1692 (1977).

42. Дэйнес Р. А., К. В. Спеллман, Дж. Г. Вудворд и Д. А. Стюарт. «Исследования трансплантации биологии опухолей, индуцированных ультрафиолетом», Transplantation 23: 343-348 (1977).

43. Крипке, М. Л. «Иммунологическая невосприимчивость к ультрафиолетовому излучению», Immunol. Ред. 80: 87-102 (1984).

44. Йошикава Т., В. Рэй, В. Брюинз-Слот, Дж. В. ван ден Берг, Дж. Р. Тейлор и Дж. У. Стрейлейн. «Восприимчивость к воздействию УФ-В излучения на индукцию контактной гиперчувствительности как фактор риска рака кожи у людей», J.Инвестировать. Дерматол. 95: 530-536 (1990).

45. Тэйвс, Г. Б., П. Р. Бергстрессер и Дж. У. Стрейлейн. «Плотность эпидермальных клеток Лангерганса определяет, следует ли контактная гиперчувствительность или невосприимчивость к окрашиванию кожи с помощью DNFB», J. Immunol. 124: 445-453 (1980).

46. ​​Нунан, Ф. П., Э. К. ДеФабо и М. Л. Крипке. «Подавление контактной гиперчувствительности с помощью УФ-излучения и его связь с УФ-индуцированным подавлением опухолевого иммунитета», Photochem.Photobiol. 34: 683-689 (1981).

47. Крипке, М. Л., Р. М. Торн, П. Х. Лилль, К. И. Сивин, М. С. Фишер и Н. Х. Пазмино. «Дальнейшая характеристика иммунологической невосприимчивости мышей к УФ-излучению: рост и индукция не-УФ-индуцированных опухолей у УФ-облученных мышей», Transplantation 28: 212-217 (1979).

48. ДеФабо, Э. К. и Ф. П. Нунан. «Механизм иммунного подавления ультрафиолетовым облучением in vivo. I. Доказательства существования уникального фоторецептора в коже и его роли в фотоиммунологии», J.Exp. Med. 157: 84-98 (1983).

49. Zmudzka, B.Z. and J.Z. Beer. «Годовой обзор: активация вируса иммунодефицита человека ультрафиолетовым излучением», Photochem. Photobiol. 52: 1153-1162 (1990).

50. Джаннини, М. С. Х. и Э. К. ДеФабо. «Устранение поражений кожи при кожном лейшманиозе», в Leishmaniasis: Первое столетие (1885-1985) — Новые стратегии контроля, D. T. Hart, Ed. (Лондон: Plenum Press, 1987).

51. Спруанс, С.L. «Патогенез простого герпеса на губах: экспериментальная индукция поражений УФ-светом», J. Clin. Microbiol. 22: 366-368 (1985).

52. Перна, Дж. Дж., Дж. Э. Манникс, Дж. Э. Руни, А. Л. Ноткинс и С. Е. Страус. «Реактивация скрытой инфекции вируса простого герпеса ультрафиолетовым излучением: модель человека», J. Am. Акад. Дерматол. 17: 197-212 (1987).

53. Шмитт Дж., Дж. Р. Шлехофер, К. Мергенер, Л. Гиссманн и Х. цур Хаузен. «Амплификация ДНК вируса папилломы крупного рогатого скота с помощью N-метил-N’-нитро-N-нитрозогуанидина, ультрафиолетового облучения или инфицирования вирусом простого герпеса», Virology, 172: 73-81 (1989).

54. Валери К., А. Делерс, К. Брук, К. Тириар, Х. Розенберг, К. Дебук и М. Розенберг. «Активация вируса иммунодефицита человека типа 1 путем повреждения ДНК в клетках человека, Nature 333: 78-81 (1988).

»

55. Криппс, Д. Дж. И Дж. Ранкин. «Спектры действия красной волчанки и экспериментальная иммунофлуоресценция», Arch. Дерматол. 107: 563-567 (1973).

56. Ван Велден, Х., Х. Баарт де ла Файл, Э. Янг и Дж. К. ван дер Леун. «Новое развитие УФ-В фототерапии псориаза», Brit.J. Dermatol. , 119: 11-19 (1988).

57. Finsen, N. R. Ueber die Bedeutung der chemischen Strahlen des Lichtes für Medicin und Biologie (Лейпциг: Vogel, 1899).

58. van der Leun, J. C. «Ультрафиолетовая эритема: исследование процессов диффузии в коже человека», доктор философии. Диссертация, Утрехтский университет, Утрехт, Нидерланды, (1966), ведомость 5.

59. Sorgo, J. «Die Lichtbehandlung der Lungentuberkulose», в Handbuch der Lichttherapie, W.Хаусманн и Р. Фольк, ред. (Wien: Julius Springer, 1927), стр. 284-301.

60. Холик, М. Ф. «Фотосинтез витамина D в коже: влияние окружающей среды и переменных образа жизни», Fed. Proc. 46: 1876-1882 (1987).

61. Эммет, Э. А. «Ультрафиолетовое излучение как причина опухолей кожи», Crit. Rev. Toxicol. 2: 211-255 (1973).

62. Дорн, К. Р., Д. О. Н. Тейлор и Р. Шнайдер. «Воздействие солнечного света и риск развития плоскоклеточных каран кожи и полости рта у белых кошек», J.Natl. Cancer Inst. 46: 1073-1078 (1971).

63. Никула К. Дж., С. А. Бенджамин, Г. М. Энглтон, В. Дж. Сондерс и А. К. Ли. «Ультрафиолетовое излучение, солнечный дерматоз и кожные новообразования у собак породы бигль», Radiat. Res. 129: 11-18 (1992).

64. Stenbäck, F. «Видоспецифическая неопластическая прогрессия под воздействием ультрафиолетового света», Oncology 31: 209-225 (1975).

65. Russell, W. O., E. S. Wynne, G. S. Loquvam, and D. A. Mehl. «Исследования плоской глазной карциномы крупного рогатого скота (» Раковый глаз «).I. Патологическая анатомия и исторический обзор «Рак 9: 1-52 (1956).

66. Lippincott, S. W. and H. F. Blum. «Новообразования и другие поражения глаза, вызванные ультрафиолетовым излучением у мышей линии А», J. Natl. Cancer Inst. 3: 545-554 (1943).

67. Фриман, Р. Г. и Дж. М. Нокс. «Опухоли роговицы, индуцированные ультрафиолетом у разных видов и линий животных», J. Invest. Дерматол. 43: 431-436 (1964).

68. Де Грюйл, Ф. Р. и Дж. К.ван дер Леун. «Влияние истощения озонового слоя на заболеваемость раком кожи: количественный прогноз», в Environmental UV Photobiology, L.O. Bjorn, J. Moan и A.R. Young, Eds. (Оверленд Парк, Канзас, Valdenmar Publ., 1993), в печати.

69. Мадронич С. Личное сообщение.

Влияние УФ-В излучения на здоровье человека и животных

Документ конференции

• 1
  Цитаты

• 127
  Загрузки

Часть
Серия НАТО ASI
серия книг (том 18)

Резюме

В большинстве случаев воздействия солнечного света на человеческое тело УФ-В излучение является преобладающим компонентом.Следовательно, ожидается, что усиление УФ-В излучения будет иметь несколько последствий для здоровья человека. Экспериментальные исследования на животных и людях показали, что УФ-В излучение может специфически подавлять функции иммунной системы. Поэтому повышенное УФ-В излучение может иметь последствия для частоты и тяжести некоторых инфекционных заболеваний, для эффективности программ вакцинации и для образования рака кожи.

Теперь ясно, что УФ-В излучение может подавлять иммунные функции не только у животных, но и у людей.Действительно, согласно недавно опубликованным отчетам, лабораторная мышь кажется очень подходящей моделью для подавления иммунитета человека. Таким образом, возможна экстраполяция с точки зрения оценки риска, поскольку установлена ​​УФ-активация иммунной системы человека, и предложенный УФ-B-активированный инициатор иммуносупрессии существует у обоих видов, обнаруживается в одной и той же ткани и демонстрирует идентичные свойства фотоизомеризации. УФ-В излучением.

Ключевые слова

Рассеянный склероз Рак кожи Подавление иммунитета Озоноразрушение Стратосферный озон

Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами.Это экспериментальный процесс, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

Это предварительный просмотр содержимого подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Информация об авторских правах

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1994

Авторы и аффилированные лица

1. 1. Кафедра дерматологии Медицинский центр Университета Джорджа Вашингтона США

Frontiers | Больше, чем воздействие на кожу: вызванные ультрафиолетовым излучением изменения иммунных клеток в крови человека

Что уже известно по этой теме?

● Воздействие на кожу ультрафиолетового излучения оказывает иммуносупрессивное действие и используется для лечения воспалительных состояний кожи.

● Предыдущий анализ изменений в клетках крови человека после естественного воздействия солнца или фототерапии не проводился.

Что добавляет это исследование?

● Сопоставляет отчеты об изменениях количества, фенотипа и функции клеток крови у людей после естественного и экспериментального воздействия ультрафиолетового излучения

● Поддерживает предложения о том, что фототерапия УФB изменяет несколько типов клеток крови, которые могут иметь биологические последствия для здоровья и болезней

Введение

На поверхности Земли ультрафиолетовое излучение (UVR) от солнца содержит приблизительно 6% UVB (диапазон волн 280-315 нм), а остальные 94% составляют UVA (диапазон волн 315-400 нм: разделены на UVAI 340-400). нм и UVAII 315-340 нм).Точные пропорции наземных УФ-В и УФ-А и общая амбиентная доза зависят от широты, сезона, времени суток, облачности, загрязнения воздуха и отражения от поверхности, в то время как, кроме того, индивидуальное пребывание на солнце зависит от площади облучаемого тела. Из-за этих переменных факторов и трудностей с точной оценкой воздействия солнца на людей в прошлом, искусственные источники ультрафиолетового излучения наиболее часто используются для мониторинга иммунологических эффектов ультрафиолета у людей. Были разработаны лампы, излучающие имитирующее солнечное излучение (SSR), которые отражают солнечные диапазоны волн UVB и UVAII, а также лампы, излучающие узкополосный (NB) -UVB (пик 311 нм), широкополосный (BB) -UVB (280-350 нм), UVA. (315-400 нм) и UVAI (пик 368 нм) также доступны [обзор в (1)].

Воздействие солнечного УФ-излучения и источников искусственного УФ-излучения оказывает как положительное, так и вредное воздействие на здоровье человека. Они могут быть прямыми, например, вызывая мутации в облученной коже. Они также могут быть более непрямыми, действуя не только на облученный участок тела, но и системно [см. Обзор в (2)]. UVB проникает только до эпидермиса, а UVA проникает глубже в дерму. После кожного облучения было идентифицировано несколько хромофоров, которые локально запускают противовоспалительные и иммуносупрессивные механизмы, а также вызывают системный каскад иммунных изменений [обзор в (2–4)].Эти реакции опосредованы множеством факторов, включая оксид азота, цис- урокановую кислоту ( цис -UCA), лиганды арилуглеводородного рецептора, фактор активации тромбоцитов, простагландин E2, антимикробные пептиды и синтез витамина D из эпидермальных клеток. 7-дегидрохолестерин. После этого предполагается, что могут иметь место клеточные изменения в лимфатических узлах, дренирующих облучаемый участок, гематопоэтические изменения в костном мозге и возможные модуляции циркулирующих клеток крови, возможно, вызванные цитокинами и другими иммунными медиаторами, первоначально высвобождаемыми из облученного участка кожи.

В большинстве исследований иммуномодуляции у людей после воздействия солнечного или искусственного УФИ изучается воздействие на кожу или конкретный орган. В этом мини-обзоре цель состоит в том, чтобы собрать воедино доказательства того, что существуют важные изменения, вызванные УФР, в количестве, фенотипе и функции циркулирующих клеток крови. В разделах ниже, в свою очередь, рассматриваются фагоцитарные лейкоциты и мононуклеарные клетки периферической крови (PBMC), включая подробную информацию о T- и B-клетках, естественных киллерных (NK) клетках и дендритных клетках (DC).Включены только данные, полученные в исследованиях на людях, поскольку недавние результаты показывают, что некоторые иммунные исходы на коже человека, подвергнутой УФР-излучению, не такие же, как у мышей (5). Следует отметить, что вызванные ультрафиолетовым излучением изменения в иммунных клетках крови могут различаться у здоровых людей, людей, реагирующих на вакцинацию или инфекцию, и пациентов с заболеваниями, леченных фототерапией.

Влияние УФР на фагоцитарные лейкоциты в крови

Основными типами клеток здесь являются моноциты / макрофаги и нейтрофилы, которые являются важными компонентами врожденной иммунной системы.Когда здоровые субъекты подвергались повторному суберитемному УФ-В облучению всего тела в течение четырех недель, как фагоцитарная, так и хемотаксическая активность нейтрофилов снижалась с соответствующим снижением адгезии, что важно для связывания нейтрофилов с эндотелиальными клетками (6). Кроме того, после однократного воздействия на все тело здоровых людей одной минимальной ощутимой эритемной дозы UVB (макс. 313 нм) адгезия и фагоцитарная способность фагоцитарных клеток снизились на 50% (7).Это объяснялось снижением экспрессии некоторых рецепторов комплемента и рецепторов Fc IgG, включая CD16 (FcγRIII), которые необходимы для адгезии и фагоцитоза.

Однако, когда семь суберитемных воздействий УФВ на все тело были проведены в течение 14 дней, наблюдалось значительное увеличение экспрессии CD16 на моноцитах (7). После лечения пациентов с рассеянным склерозом (РС) NB-UVB три раза в неделю в течение восьми недель общая частота моноцитов в процентах от общего количества PBMC не изменилась (8).Во время фототерапии была более низкая частота классических моноцитов (CD14 + CD16-) и более высокая частота промежуточных моноцитов (CD14 + CD16Int), что означает, что экспрессия CD16 могла увеличиться (8). Промежуточные моноциты за счет увеличения продукции IL-10 (9) могут быть связаны с иммуносупрессивными эффектами воздействия УФИ и поддерживают противовоспалительные свойства УФР на фагоцитарные лейкоциты, которые могут иметь значение во время инфекций.

Влияние УФР на РВМС

Два возможных побочных эффекта УФР на РВМС, а именно апоптоз и изменение пролиферативной способности, были изучены в ограниченных исследованиях.

Апоптоз контролировали у здоровых добровольцев после УФВ или SSR всего тела с индивидуальной минимальной дозой эритемы (МЭД) 0,7 в течение 10 дней подряд (10). Воздействие ультрафиолета B было эквивалентно примерно 35 минутам на улице в день ясного неба в средней части Европы около полудня, а SSR — 15 минутам при тех же условиях. Апоптоз оценивали по фрагментации ДНК через 24 часа после последнего облучения. Он был усилен в PBMC от облученных людей, причем SSR был более эффективным, чем UVB, возможно, потому, что UVA, излучаемый SSR, может более эффективно проникать в микрососуды дермы.Кроме того, SSR оказывает большее влияние на снижение экспрессии антиапоптотических белков при одновременном увеличении экспрессии проапоптотических белков, что позволяет предположить, что UVA индуцирует апоптоз лимфоцитов через фотосенсибилизированные кислородные радикалы (10).

Результаты тестирования влияния УФИ на способность PBMCs пролиферировать in vitro в ответ на антиген-специфические стимулы и митогены варьировались, возможно, из-за использования ламп, излучающих разные спектры и диапазон in vitro стимулы (11, 12), хотя большинство предполагает отсутствие эффекта.Гилмор и др. (13) наблюдали пациентов с псориазом, у некоторых из которых был латентный вирус простого герпеса (ВПГ), после стандартной фототерапии BB-UVB. Не было изменений в лимфопролиферативном ответе на митоген Т-клеток или антиген ВПГ на протяжении всей фототерапии. Однако имело место существенное снижение способности эпидермальных клеток, полученных из облученной кожи, представлять антигены HSV. Точно так же суберитемное облучение всего тела SSR здоровых добровольцев в течение пяти дней подряд не влияло на последующую способность их PBMC пролиферировать в ответ на митогены или на обратные антигены, дифтерийный и столбнячный токсоид (14).Кроме того, в другом исследовании лимфопролиферативный ответ на митогены у здоровых субъектов не изменился после воздействия суберитемного УФВ-излучения в течение пяти дней подряд (15). Напротив, NB-UVB всего тела пациентов, большинство из которых страдает псориазом, в течение четырех недель зимой приводило к снижению их лимфопролиферативного ответа на анти-CD3 / CD28, стимулятор Т-клеток, а также к снижению уровня IL-10. производство (16).

Любая измененная функция циркулирующих клеток может отражать связанные с УФР эпигенетические изменения генов, вызывающие измененную транскрипцию этих генов.В одном исследовании ДНК в циркулирующих лимфоцитах увеличение солнечного УФ-облучения людей уменьшало метилирование повторяющихся последовательностей ДНК, таких как длинные вкрапленные нуклеотидные элементы, которые обычно сильно метилированы, чтобы заглушить их экспрессию (17). Bustamante et al. (18) исследовали транскрипционные изменения в PBMC у девяти здоровых добровольцев до и через 6, 24 и 48 часов после воздействия примерно одной MED из SSR. Транскрипты нескольких генов, связанных с далеко идущими последствиями для здоровья, были подавлены.В обоих исследованиях изменения не зависели от уровней 25-гидроксивитамина D в плазме, используемого в качестве маркера статуса витамина D. Однако другие исследователи обнаружили, что статус витамина D и добавление витамина D ₃ могут изменять транскрипцию сотен генов в лейкоцитах, что указывает на широко распространенные изменения в деметилировании генов с изменением уровня витамина D (19).

Влияние УФР на Т-клетки в крови

Изменения в PBMC, индуцированные УФР, описанным выше, вероятно, отражают в основном модуляции в Т- и В-клетках, поскольку Т-клетки составляют 60-80% РВМС и 5-15% В-клеток.В таблице 1 показаны эффекты UVR на множественные подмножества циркулирующих Т-клеток, в основном идентифицируемые по экспрессии поверхностных и внутриклеточных маркеров и клон-специфичных факторов транскрипции, таких как Foxp3.

Таблица 1 Изменения в субпопуляциях циркулирующих Т-клеток, связанные с воздействием УФИ. Т-клетки экспрессируют CD3, корецептор Т-клеток. Затем они подразделяются в соответствии с их фенотипом, который часто отражает их функцию. Классификации часто помогает обнаружение внутриклеточной экспрессии цитокинов после короткой стимуляции in vitro .CXCR5 позволяет клеткам мигрировать в зародышевые центры.

Изменения Т-клеток, связанные с воздействием естественного солнечного света

Когда 217 здоровых взрослых людей из Таунсвилла (29 ^o южной широты) и Канберры (35 ^o южной широты), Австралия, были иммунизированы экспериментальным Т-клеточным антигеном. , гемоцианин моллюска у замочной скважины, реакция гиперчувствительности замедленного типа на контрольную пробу антигеном через 21 день после иммунизации была ниже у лиц с более высоким уровнем УФИ излучения с поправкой на одежду в день перед иммунизацией и во время интервалов от дня до иммунизации до 2-3 дней после иммунизации. (20).Более высокое индивидуальное УФИ-облучение было связано с небольшим постепенным увеличением количества Th27-клеток в крови (как доли CD4 ⁺ Т-клеток) от пре- до пост-иммунизации, но никаких изменений в количестве Th2- или Th3-эффекторных Т-регуляторных клеток (Treg ) произошло (20).

Двадцать пациентов с псориазом подвергались контролируемому пребыванию на солнце ежедневно в течение 16 дней на Гран-Канарии, Канарские острова, Испания, что привело к стойкому селективному снижению количества кожных кожных лимфоцитов-ассоциированного антигена (CLA) + Т-клеток в крови, во-первых. проявляется только после одного дня на солнце (21).Через 16 дней PBMC продемонстрировали пониженную способность секретировать IFN-γ, IL-17, TNF-α и IL-10 по сравнению с исходными уровнями, что свидетельствует о системной иммуносупрессии.

Когда показания пигментации кожи, полученные с помощью спектрофотометрии, использовались в качестве маркера недавнего воздействия УФИ, не было никакой корреляции между воздействием УФИ и общей долей циркулирующих PBMC, а также с подмножествами Treg, определенными CD45RA, CD27, FoxP3 и CD25, в кровь 350 человек, проходящих плановый скрининг на рак кожи (23).Однако Tregs с фенотипом, связанным с активацией, CD45RA- / CD27-, и те, которые экспрессируют рецепторы кожного самонаведения (CLA, CCR4), были положительно связаны с недавним воздействием ультрафиолета, особенно среди участников с более светлой кожей, что указывает на потенциальное усиление активности Treg.

Изменения Т-клеток, связанные с фототерапией NB-UVB

Было несколько сообщений об увеличении количества CD4 + CD25 + FoxP3 + Tregs в крови после фототерапии NB-UVB пациентов с псориазом (22, 25) и полиморфной световой сыпью (26). ), с повышенной регулирующей способностью в некоторых случаях (Таблица 1).За клеточными изменениями в крови пациентов с РС также наблюдали после экспериментального NB-UVB три раза в неделю в течение шести (24) или восьми недель (8, 29), при этом не было обнаружено увеличения функциональных Treg у тех, кто получал фототерапию NB-UVB. В первом исследовании с участием девяти пациентов, хотя процентное содержание Treg CD4 + CD25 + CD127lo в крови не изменилось, процент Helios-отрицательных клеток в этой подгруппе был выше во время прекращения UVB. Без функциональных исследований это открытие не имело большого значения, поскольку экспрессия Helios может быть маркером активации Treg (24) или представлять Treg с неизвестной регуляторной функцией (30, 31).Во втором исследовании, когда PBMC от десяти облученных пациентов сравнивали с тем же числом, также с MS, которые не получали вмешательства, не было никакой связи фототерапии с частотой CD4 + или CD8 + T-клеток, Tregs или T-регуляторных фолликулов. клеток в процентах от PBMC, независимо от того, были ли Treg определены как CD4 + FoxP3 +, CD4 + CD25 + CD127lo или экспрессировали различные уровни Helios (8) (таблица 1).

В заключение, некоторые отчеты, хотя и не все, поддерживают увеличение количества и функции Treg, вызванное UVR (Таблица 1).При обратном привлечении к облученной коже или более дистальным тканям, Treg потенциально могут помочь в контроле воспалительных и аутоиммунных путей.

Влияние УФИ на В-клетки крови

Существует мало доказательств того, что воздействие УФИ влияет на выработку антител. В исследовании, описанном выше (20), титры IgG1 и IgG2 к гемоцианину лимфы улитки не были связаны с острым или кумулятивным воздействием УФИ. Когда здоровые добровольцы, которых облучали все тело одной MED из SSR в течение пяти дней подряд, а затем вакцинировали внутримышечно рекомбинантным поверхностным антигеном гепатита B, не было обнаружено влияния излучения на ответы антител по сравнению с необлученным контролем (14).В другом исследовании (32) SSR (1,3 стандартная доза для лечения эритемы три раза в неделю в течение четырех недель, начиная с трех дней после первоначальной вакцинации) не влиял на эффективность вакцинации против гепатита, оцениваемую по титрам сывороточных антител.

Однако В-клетки играют важную роль при заболеваниях человека не только как клетки, секретирующие антитела, но также как антигенпрезентирующие клетки и продуценты цитокинов, особенно при аутоиммунных заболеваниях, таких как РС (33). Trend et al. (8) продемонстрировали, что у пациентов с РС наиболее существенные краткосрочные изменения в субпопуляциях лимфоцитов во время фототерапии NB-UVB затрагивали В-клетки.В частности, по сравнению с необлученными пациентами произошло уменьшение количества В-клеток памяти и увеличение количества наивных В-клеток, как в процентах от В-клеток. Это было дополнено после двух месяцев фототерапии снижением доли В-клеток IgG3 + в процентах от В-клеток в крови (34). Кроме того, функциональные ответы in vitro субпопуляций В-клеток памяти на продукцию провоспалительного цитокина, фактора некроза опухоли, были снижены в конце фототерапии (35). Эти результаты предполагают, что NB-UVB может иметь потенциал для уменьшения патологии иммунных состояний, управляемых B-клетками, за счет снижения воспалительной связи клеток с клетками и выработки воспалительных цитокинов, возможно, с участием индукции IFN типа I и связанных с ним путей (36).

Влияние УФР на NK-клетки в крови

Из циркулирующих лимфоцитов 5-15% составляют NK-клетки. Они являются важными игроками в системе врожденного иммунитета, поскольку они не ограничены в отношении гистосовместимости и используются для распознавания и лизиса инфицированных вирусом клеток и опухолевых клеток. Благодаря выработке IFN-γ они также способствуют развитию иммунных ответов Th2.

Имеются очень убедительные доказательства того, что воздействие УФИ существенно снижает цитотоксичность NK-клеток.Гилмор и др. (27) сообщили о снижении активности NK-клеток после лечения пациентов с псориазом фототерапией BB-UVB или NB-UVB в течение шести недель. После этого потребовалось несколько недель, чтобы вернуться к уровню активности до лечения. Когда здоровых добровольцев облучали BB-UVB по тому же протоколу, что и при лечении псориаза, активность NK-клеток снижалась у всех субъектов через 10 дней и еще больше снижалась по мере развития облучения; восстановление до уровней до облучения заняло семь дней (28).Аналогичным образом Sleijffers et al. (14) сообщили о подавлении активности NK-клеток после облучения всего тела УФВ-излучением здоровых добровольцев в течение пяти дней подряд. Только в одном исследовании отслеживалось количество NK-клеток в крови во время воздействия УФИ. Trend et al. (8) обнаружили, что не было изменений в частоте зрелых или незрелых NK-клеток в процентах от PBMC после воздействия на пациентов с РС NB-UVB три раза в неделю в течение восьми недель; пять субпопуляций NK-клеток были исследованы в соответствии с их экспрессией CD56, CD16 и CD57.

Механизм, посредством которого УФР подавляет активность NK-клеток без изменения их количества в крови, неизвестен, но может быть связан с вызванными УФР изменениями высвобождения растворимых медиаторов в кровь, таких как цис- UCA (27) или для снижения выработки IL-12, необходимого для стимуляции NK-клеток (37). Снижение активности NK-клеток после воздействия УФ-излучения может способствовать развитию рака кожи, вызванного УФ-излучением.

Влияние УФР на DC в крови

DC в крови составляют менее 1% PBMC и отличаются от DC тканей, поскольку не имеют дендритных отростков и не экспрессируют маркеры созревания, такие как CD83.Они разделены по фенотипу и функции на три типа: плазмацитоидные DC (pDC), которые распознают вирусные антигены и продуцируют IFN 1-го типа, и два подтипа миелоидных DC (mDC), один CD1c + и менее часто встречающийся CD141 +, которые обладают высокой фагоцитарностью и обрабатывают как вирусные, так и бактериальные антигены.

Ограниченные эксперименты оценили эффект воздействия УФИ на ДК крови. Таким образом, облучение всего тела здоровых людей суберитемными дозами ежедневно в течение до 30 дней и последующий фенотипический анализ PBMC не выявили изменений в процентном содержании pDC с очень небольшим увеличением процента CD1c + mDC в одном исследовании [источник УФ-излучения 4 % UVB / 96% UVA (38)] и такое же небольшое увеличение процента CD141 + mDC во втором исследовании [источник УФ 54% UVB / 46% UVA (39)].Различные УФ-спектры могут объяснять разные результаты. ДК также оценивались в крови пациентов с рассеянным склерозом после фототерапии NB-UVB (8). Не было обнаружено изменений в частоте DC в процентах от общего количества PBMC или трех подгрупп DC (CD141 + миелоид, CD1c + миелоид и CD303 + pDC) по сравнению с необлученными контрольными пациентами. Таким образом, несмотря на скудность доказательств, кажется маловероятным, что воздействие УФИ существенно влияет на количество циркулирующих ДК или подмножеств. Функциональные и миграционные тесты на ДК крови до сих пор не проводились, хотя тесты на мышах предполагают, что их функция может быть снижена (40–42).

Сезонное влияние на профили иммунных клеток в крови

Сообщалось о периодических сезонных изменениях общего количества белых кровяных телец, а также лимфоцитов, моноцитов, базофилов, эозинофилов, нейтрофилов и тромбоцитов среди большого здорового взрослого населения Великобритании и может отражать разные проблемы иммунной системы зимой и летом (43). Например, зима связана с увеличением моноцитов и воспалением. Когда были проанализированы корегулируемые сезонные мРНК в МКПК из когорты немецких детей, гены провоспалительных процессов экспрессировались зимой чаще, чем летом (43).Аналогичный 12-месячный сезонный цикл в подмножествах иммунных клеток был обнаружен в крови 606 здоровых взрослых австралийцев (44). Различная продолжительность фотопериода может вносить вклад в сезонный паттерн клеток крови; однако более воспалительная иммунная система зимой совместима с более высокими уровнями иммунорегуляторного солнечного УФИ летом. В исследовании пациентов с полиморфной световой сыпью в Граце, Австрия (47 ^o N) с зимы на лето, было обнаружено увеличение распространенности и подавляющая функция Treg в крови, которые не зависели от повышения статуса витамина D (45), таким образом поддерживая участие не зависящих от витамина D, УФР-индуцированных путей иммуносупрессии, как описано в разделе 2 выше.

Выводы

Фототерапия добилась значительных успехов в борьбе с воспалительными состояниями кожи за счет местного проапоптотического, иммуномодулирующего, противозудного, антифибротического, пропигментарного и пробиотического эффектов [см. Обзор (2, 46)]. После воздействия на людей солнечного света или фототерапии также наблюдаются изменения в нескольких типах клеток в крови, что указывает на то, что УФИ оказывает иммунологическое воздействие за пределы кожи. Изменения в нейтрофилах, Т-клетках, В-клетках и NK-клетках были продемонстрированы с небольшими доказательствами для DC.Такие эффекты могут способствовать иммунному гомеостазу у здоровых людей за счет ослабления воспалительных процессов, а иммунорегуляторные эффекты могут оказаться полезными при лечении некоторых системных заболеваний, таких как аутоиммунные заболевания, такие как рассеянный склероз. Не во всех случаях были получены согласованные результаты, что, возможно, объясняется отсутствием мощности в некоторых исследованиях, или основным состоянием здоровья участников, или различиями в спектрах, излучаемых УФ-источниками. Требуются дополнительные исследования, чтобы определить, в частности, связь УФИ с субпопуляциями Т- и В-клеток как у здоровых людей, так и у пациентов с различными воспалительными заболеваниями, а также установить, являются ли вызванные УФИ изменения в циркулирующих клетках следствием высвобождения определенных растворимых медиаторов в кровь, а также, при необходимости, определение антигенной специфичности.

Вклад авторов

Авторы внесли равный вклад в разработку и написание мини-обзора и одобрили его к публикации. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Финансирование

PHH поддерживается MS Western Australia.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

2. Hart PH, Norval M, Byrne SN, Rhodes LE. Воздействие ультрафиолетового излучения в модуляции заболеваний человека. Annu Rev Pathol Mech Dis (2019) 14: 55–81. doi: 10.1146 / annurev-pathmechdis-012418-012809

CrossRef Полный текст | Google Scholar

4. Харт PH, Норвал М. Иммуносупрессия, индуцированная ультрафиолетовым излучением, и ее значение для канцерогенеза кожи. Photochem Photobiol Sci (2018) 17 (12): 1872–84. DOI: 10.1039 / c7pp00312a

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

5. Хокшоу, Нью-Джерси, Пилкингтон С.М., Мерфи С.А., Аль-Газак Н., Фаррар М.Д., Уотсон Р.Э. и др. УФ-излучение привлекает CD4 + GATA3 + и CD8 + GATA3 + Т-клетки, изменяя липидную микросреду после воспалительного процесса в коже человека in vivo. Clin Transl Immunol (2020) 9: e01104. doi: 10.1002 / cti2.1104

CrossRef Полный текст | Google Scholar

6. Лундин А., Михаэльссон Г., Венге П., Берн Б.Влияние лечения УФВ на функцию нейтрофилов у пациентов с псориазом и здоровых субъектов. Acta Dermatol Venereol (1990) 70: 39–45.

Google Scholar

7. Лейно Т., Сааринен К., Кивисто К., Кулу Л., Янсен CT, Пуннонен К. Системное подавление фагоцитарных лейкоцитов периферической крови человека после всего тела УФВ-облучением. J Leuk Biol (1999) 65 (5): 573–82. doi: 10.1002 / jlb.65.5.573

CrossRef Полный текст | Google Scholar

8. Trend S, Jones AP, Cha L, Cooper MN, Geldenhuys S, Fabis-Pedrini MJ, et al.Краткосрочные изменения частоты циркулирующих лейкоцитов, связанные с узкополосной УФ-В-фототерапией у людей с клинически изолированным синдромом. Sci Rep (2019) 9 (1): 7980. doi: 10.1038 / s41598-019-44488-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

9. Скржечинска-Мончник Дж., Бзовска М., Лосеке С., Граге-Грибенов Е., Земба М., Прижма Дж. Моноциты CD14high CD16 + периферической крови являются основными производителями IL-10. Scand J Immunol (2008) 67 (2): 152–9.doi: 10.1111 / j.1365-3083.2007.02051.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

10. Нарбутт Дж., Себула Б., Лесиак А., Сиса-Енджейовска А., Норвал М., Робак Т. и др. Влияние многократного воздействия низких доз УФ-излучения на апоптоз мононуклеарных клеток периферической крови. Arch Dermatol (2009) 145 (2): 133–8. doi: 10.1001 / archdermatol.2008.574

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

11. Джонс С.Д., Гукиан М., эль-Горр А.А., Гиббс Н.К., Норвал М.Влияние фототерапии на продукцию цитокинов мононуклеарными клетками периферической крови и на системные реакции антител у пациентов с псориазом. Photodermatol Photoimmunol Photomed (1996) 12 (5): 204–10. doi: 10.1111 / j.1600-0781.1996.tb00201.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

12. Эль-Горр А.А., Норвал М. Биологические эффекты узкополосного (311 нм TL01) УФ-В-излучения: обзор. J Photochem Photobiol B (1997) 38 (2-3): 99–106.DOI: 10.1016 / s1011-1344 (96) 07454-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

13. Гилмор Дж. У., Вестей Дж. П., Норвал М. Влияние УФ-терапии на иммунную функцию у пациентов с псориазом. Br J Dermatol (1993) 129 (1): 28–38. doi: 10.1111 / j.1365-2133.1993.tb03307.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

14. Sleijffers A, Garssen J, de Gruijl FR, Boland GJ, van Hattum J, van Vloten WA, et al. Влияние воздействия ультрафиолета B на иммунные реакции после вакцинации против гепатита B у добровольцев. J Invest Dermatol (2001) 117 (5): 1144–50. doi: 10.1046 / j.0022-202x.2001.01542.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

15. Weichenthal M, Godorr M, Altenhoff J, Neuber K, Breitbart EW. Влияние УФ-В-облучения всего тела на продукцию цитокинов мононуклеарными клетками периферической крови у пациентов с меланомой I стадии. Arch Dermatol Res (2000) 292 (7): 348–53. doi: 10.1007 / s004030000140

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

16.Милликен С.В., Уоссалл Х., Льюис Б.Дж., Логи Дж., Баркер Р.Н., Макдональд Х. и др. Влияние ультрафиолета на 25-гидроксивитамин D в сыворотке крови человека и системную иммунную функцию. J Allergy Clin Immunol (2012) 129 (6): 1554–61. doi: 10.1016 / j.jaci.2012.03.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

17. Наир-Шалликер В., Диллон В., Клементс М., Армстронг Б.К., Фенек М. Связь между личным воздействием солнца, витамином D в сыворотке крови и глобальным метилированием лимфоцитов человека в популяции здоровых взрослых в Южной Австралии. Mut Res (2014) 765: 6–10. doi: 10.1016 / j.mrfmmm.2014.04.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

18. Бустаманте М., Эрнандес-Феррер С., Саррия И., Харрисон Г. И., Нонелл Л., Канг В. и др. Острое воздействие ультрафиолетового излучения на транскриптом крови не зависит от плазмы 25OHD3. Environ Res (2017) 159: 239–48. DOI: 10.1016 / j.envres.2017.07.045

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

19. Хоссейн-Нежад А., Спира А., Холлик М.Ф.Влияние статуса витамина D и добавок витамина D3 на экспрессию лейкоцитов в масштабе всего генома: рандомизированное двойное слепое клиническое испытание. PLoS One (2013) 8 (3): e58725. doi: 10.1371 / journal.pone.0058725

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

20. Swaminathan A, Harrison SL, Ketheesan N, van den Boogaard CHA, Dear K, Allen M, et al. Воздействие солнечного УФ-излучения подавляет клеточно-опосредованные иммунизационные реакции у людей: Австралийское исследование ультрафиолетового излучения и иммунитета. J Invest Dermatol (2019) 139 (7): 1545–53. doi: 10.1016 / j.jid.2018.12.025

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

21. Soyland E, Heier I, Rodriguez-Gallego C, Mollnes TE, Johansen FE, Holven KB и др. Воздействие солнечных лучей вызывает быстрые иммунологические изменения в коже и периферической крови у пациентов с псориазом. Br J Dermatol (2011) 164 (2): 344–55. doi: 10.1111 / j.1365-2133.2010.10149.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

22.Lo YH, Torii K, Saito C, Furuhashi T, Maeda A, Morita A. Сывороточный IL-22 коррелирует тяжесть псориаза, а сывороточный IL-6 коррелирует восприимчивость к фототерапии. J Dermatol Sci (2010) 58 (3): 225–7. doi: 10.1016 / j.jdermsci.2010.03.018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

23. Hesterberg RS, Amorrortu RP, Zhao Y, Hampras S, Akuffo AA, Fenske N, et al. Субпопуляции Treg-клеток, связанные с недавним воздействием ультрафиолетового излучения в когорте скрининга рака кожи. J Immunol (2018) 201 (11): 3269–81. doi: 10.4049 / jimmunol.1800940

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

24. Breuer J, Schwab N, Schneider-Hohendorf T., Marziniak M, Mohan H, Bhatia U, et al. Ультрафиолетовый свет B ослабляет системный иммунный ответ на аутоиммунитет центральной нервной системы. Энн Нейрол (2014) 759 (5): 739–58. doi: 10.1002 / ana.24165

CrossRef Полный текст | Google Scholar

25. Фурухаши Т., Сайто К., Тории К., Нисида Э., Ямадзаки С., Морита А.Фото (химиотерапия) уменьшает количество циркулирующих клеток Th27 и восстанавливает циркулирующие регуляторные Т-клетки при псориазе. PLoS One (2013) 8 (1): e54895. doi: 10.1371 / journal.pone.0054895

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

26. Schweintzger N, Gruber-Wackernagel A, Reginato E, Bambach I, Quehenberger F, Byrne SN, et al. Уровни и функция регуляторных Т-клеток у пациентов с полиморфной световой сыпью: связь с фотоотверждением. Br J Dermatol (2015) 173 (2): 519–26.doi: 10.1111 / bjd.13930

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

27. Гилмор Дж. У., Вестей Дж. П., Джордж С., Норвал М. Эффект фототерапии и изомеров урокановой кислоты на функцию естественных киллерных клеток. J Invest Dermatol (1993) 101 (2): 169–74. doi: 10.1111 / 1523-1747.ep12363652

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

28. Нил У.А., Халлидей К.Е., Норвал М. Дифференциальный эффект фототерапии на активность естественных киллерных клеток человека и цитотоксических Т-клеток. J Photochem Photobiol B (1998) 47 (2-3): 129–35. DOI: 10.1016 / s1011-1344 (98) 00211-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

29. Hart PH, Jones AP, Trend S, Cha L, Fabis-Pedrini MJ, Cooper MN, et al. Рандомизированное контролируемое клиническое испытание узкополосной УФ-В-фототерапии для лечения клинически изолированного синдрома: исследование Phocis. Mult Scler J Exp Transl Clin (2018) 4: 2055217318773112. doi: 10.1177 / 2055217318773112

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

30.Элкорд Э. Гелиос не следует указывать в качестве маркера Treg-клеток человека, полученных из тимуса. Комментарий: клетки Helios + и Helios- сосуществуют в естественной субпопуляции регуляторных клеток FOXP3 + T у человека. Front Immunol (2016) 7: 276. doi: 10.3389 / fimmu.2016.00276

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

31. Себастьян М., Лопес-Окасио М., Метиджи А., Ридер С.А., Шевач Е.М., Торнтон А.М. Helios контролирует ограниченный набор регуляторных функций Т-клеток. J Immunol (2016) 196 (1): 144–55.doi: 10.4049 / jimmunol.1501704

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

32. Каши Д.С., Оливер С.Дж., Венц Л.М., Робертс Р., Карсвелл А.Т., Тан Дж.С.И и др. Витамин D и реакция на вакцину против гепатита B: проспективное когортное исследование и рандомизированное плацебо-контролируемое испытание перорального приема витамина D3 и имитации солнечного света у здоровых взрослых. Eur J Nutr (2021) 60 (1): 475–91. doi: 10.1007 / s00394-020-02261-w

PubMed Реферат | CrossRef Полный текст | Google Scholar

34.Марш-Уэйкфилд Ф., Эшхерст Т., Тренд S, Макгуайр Х.М., Джуллард П., Зингер А. и др. Igg3 ⁺ В-клетки связаны с развитием рассеянного склероза. Clin Transl Immunol (2020) 9 (5): e01133. doi: 10.1002 / cti2.1133

CrossRef Полный текст | Google Scholar

35. Тренд С., Леффлер Дж., Купер М.Н., Бирн С.Н., Кермод А.Г., Французский М.А. и др. Узкополосная фототерапия UVB снижает выработку TNF субпопуляциями B-клеток, стимулированными TLR7, у людей с ранним рассеянным склерозом. Clin Transl Immunol (2020) 9 (10): e1197. doi: 10.1002 / cti2.1197

CrossRef Полный текст | Google Scholar

36. Осткамп П., Салмен А., Пиньоле Б., Горлих Д., Андлауэр Т.Ф.М., Ахульте-Мекленбек А. и др. Воздействие солнечного света оказывает иммуномодулирующее действие, уменьшая тяжесть рассеянного склероза. Proc Natl Acad Sci USA (2021) 118 (1): e2018457118. DOI: 10.1073 / pnas.2018457118

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

37. Yu CR, Young HA, Ortaldo JR.Характеристика цитокиновой дифференциальной индукции комплексов STAT в первичных Т- и NK-клетках человека. J Leukoc Biol (1998) 64 (2): 245–58. doi: 10.1002 / jlb.64.2.245

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

38. Нарбутт Дж., Скибинска М., Лесиак А., Возняцка А., Сиса-Енджеёвска А., Цебула Б. и др. Воздействие низких доз радиации, моделируемой солнцем, вызывает увеличение миелоидного подтипа дендритных клеток крови. Scand J Immunol (2004) 60 (4): 429–35.doi: 10.1111 / j.0300-9475.2004.01489.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

39. Нарбутт Дж., Лесяк А., Скибинска М., Возняцка А., Сиса-Енджеёвска А., Залевска А. и др. Отсутствие эффекта повторяющихся воздействий суберитемного ультрафиолета-B на дендритные подтипы крови человека. Photodermatol Photoimmunol Photomed (2005) 21 (5): 249–53. doi: 10.1111 / j.1600-0781.2005.00174.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

40.Нг Р.Л., Бисли Д.Л., Горман С., Норвал М., Харт PH. Ультрафиолетовое облучение мышей снижает способность полученных из костного мозга клеток CD11c ⁺ посредством пути, ингибируемого индометацином. J Immunol (2010) 185 (12): 7207-15. doi: 10.4049 / jimmunol.1001693

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

41. Ng RL, Scott NM, Strickland DH, Gorman S, Grimbaldeston MA, Norval M, et al. Измененный иммунитет и активность дендритных клеток в периферии мышей после длительного приживления костного мозга от мышей, облученных ультрафиолетом. J Immunol (2013) 190 (11): 5471–84. doi: 10.4049 / jimmunol.1202786

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

42. МакГонигл Т.А., Кин К.Н., Гали С., Картер К.В., Андерсон Д., Скотт Н.М. и др. УФ-облучение кожи усиливает гликолитический поток и снижает возможности миграции в дендритных клетках, дифференцированных по костному мозгу. Am J Pathol (2017) 187 (9): 2046–59. doi: 10.1016 / j.ajpath.2017.06.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

43.Dopico XC, Evangelou M, Ferreira RC, Guo H, Pekalski ML, Smyth DJ и др. Широко распространенная сезонная экспрессия генов показывает годовые различия в иммунитете и физиологии человека. Нац Коммуна (2015) 6: 7000. doi: 10.1038 / ncomms8000

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

44. Голдингер А., Шахбазов К., Хендерс А.К., Макрей А.Ф., Монтгомери Г.В., Пауэлл Дж. Сезонные эффекты на экспрессию генов. PLoS One (2015) 10 (5): e0126995. DOI: 10.1371 / journal.pone.0126995

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

45. Schweintzger NA, Gruber-Wackernagel A, Shirsath N, Quehenberger F, Obermayer-Pietsch B., Wolf P. Влияние сезона на уровни витамина D и регуляторные Т-клетки у пациентов с полиморфной световой сыпью. Photochem Photobiol Sci (2016) 15 (3): 440–6. doi: 10.1039 / c5pp00398a

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

46. Виейра-Гарсия П.А., Вольф П. Глубокое погружение в фототерапию на основе УФ-излучения: механизмы действия и новые молекулярные мишени при воспалении и раке. Pharmacol Ther (2020) 222: 107784. doi: 10.1016 / j.pharmthera.2020.107784

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Опасности Солнца | Зеленая наука

Когда я вхожу в комнату, мои друзья и семья знают, даже не поднимая глаз, что я вошел. Как будто могут почувствовать мое присутствие . И, как ни странно, они могут — своими носами. Так же, как мой сосед по комнате всегда пахнет духами Narciso Rodriguez, моя бабушка Chanel No.5, и мой отец лосьона для лица Kiehl’s Facial Fuel, у меня есть собственный роскошный и шикарный аромат, который люди сразу узнают: солнцезащитный крем SPF 70. Каждый день, будь то середина февраля или самый жаркий день августа, я наношу обильное количество солнцезащитного крема на лицо, шею, уши, руки и другие открытые части тела. Мои друзья называют меня фанатиком, но я предпочитаю термин «подготовленный». С веснушками, очень светлой кожей и глазами (мои сицилийские гены отказались от меня в этом отношении!) Для меня абсолютная необходимость оградить себя от солнца.На самом деле, для темнокожих людей, в том числе и для моего оливкового paesani , абсолютно необходимо соблюдать меры предосторожности перед выходом на солнце. От рака кожи до катаракты и морщин — проблемы со здоровьем, вызванные солнцем, представляют опасность для людей с всеми цветами кожи , поэтому для всех важно серьезно относиться к солнцу, особенно сейчас, когда наконец наступила весна. По мере того, как наступают теплые месяцы, и мы проводим больше времени на улице, наслаждаясь прекрасной погодой, больше не надевая длинные зимние куртки, больше кожи будет подвергаться воздействию солнца и в течение более длительного периода.Кроме того, даже если сейчас не так жарко (на самом деле, сейчас идет снег, когда я пишу это!), УФ-излучение усиливается по мере приближения к лету, и поэтому риски получения солнечных ожогов и повреждения кожи возрастают. .

При написании этого поста и освещении некоторых основных заболеваний кожи, вызванных солнечным светом, я надеюсь подготовить вас всех фанатиков, как и меня, когда дело доходит до солнца, чтобы вы могли и дальше иметь здоровую, молодую и здоровую кожу. в старость.

Что делает солнце таким вредным?

Два слова: ультрафиолетовое (УФ) излучение .

Этот тип энергии настолько вреден для нашего здоровья, что Министерство здравоохранения и социальных служб США и Всемирная организация здравоохранения объявили его канцерогеном, особенно кожным (он не может проникать глубоко в ткани и органы тела). В зависимости от длины волны испускаемого УФ-излучения его можно классифицировать как УФА, УФВ или УФС излучение.

УФА-излучение, из которого означает старение, имеет длины волн от 320 до 400 нм, которые могут проникать в более глубокие слои кожи.Он отвечает за старение, рак кожи и морщины. Поскольку озоновый слой почти не поглощает его, УФА-излучение составляет 95% УФ-излучения, попадающего на Землю.

UVB-излучение , где B означает горение, имеет длину волны от 320 до 290 нм и в основном задерживается озоновым слоем. Он составляет оставшиеся 5% УФ-излучения, попадающего на Землю. UVB-излучение отвечает за производство витамина D в нашем организме, но чрезмерное воздействие этого излучения вызывает повреждение кожи, в основном верхнего слоя, что приводит к раку кожи, солнечным ожогам и даже катаракте.В последние годы из-за истощения озонового слоя на Землю поступает больше УФ-В-лучей, и такое увеличение коррелирует с увеличением заболеваемости раком кожи.

Наконец, UVC-излучение , которое имеет самые короткие длины волн между 290 и 100 нм и, следовательно, самую высокую энергию, является наиболее вредным из трех излучений. К счастью, это излучение почти полностью блокируется озоновым слоем.

Изменения интенсивности УФ-излучения

В течение года и даже в течение дня сила УФ-излучения изменяется из-за многих факторов.Весной и летом наклон земной оси позиционирует нас (северное или южное полушарие, в зависимости от того, где вы живете) таким образом, что мы «направляем» больше на Солнце. Это обеспечивает более прямой путь для ультрафиолетового излучения солнца через атмосферу, в результате чего оно становится очень сильным при попадании на Землю. Однако в местах около экватора с очень низкими широтами солнце в основном всегда находится прямо над головой (независимо от наклона Земли), что сокращает путь УФ-излучения и увеличивает его интенсивность.

Количество УФ-излучения также зависит от времени суток. Когда солнце находится высоко в небе между 11:00 и 13:00, расстояние, которое УФ-излучение должно пройти, чтобы достичь Земли, является самым коротким для этого дня, и поэтому УФ-излучение является самым сильным. Фактически, почти треть ультрафиолетового излучения, попадающего на Землю за день, приходится на эти два часа. Кроме того, УФ-излучение становится более интенсивным по мере увеличения высоты, уменьшения облачности и истощения озонового слоя, поскольку оно сталкивается с меньшим количеством препятствий, которые могут его блокировать.

УФ-индекс

По данным Агентства по охране окружающей среды, один из способов оценить, насколько сильно УФ-излучение в определенное время в течение дня, — это посмотреть на свою тень. Согласно этому правилу тени, если ваша тень короче вас, солнце находится высоко в небе, и поэтому интенсивность ультрафиолетового излучения высока. Однако, если ваша тень выше вас, значит, солнце не очень высоко, и поэтому УФ-излучение, достигающее вас, не на самом высоком уровне.

К счастью, есть более точный способ определить интенсивность УФ-излучения в данном месте и в определенное время, чем смотреть на свою тень. Введите УФ-индекс. Этот индекс представляет собой шкалу от нуля (низкая интенсивность ультрафиолетового излучения) до одиннадцати и более (очень высокая сила) и позволяет людям принимать необходимые меры предосторожности перед выходом на солнце. Вы когда-нибудь получали предупреждение об УФ-излучении на свой телефон или видели предупреждение в утренних новостях? Ну, это основано на уровнях УФ-излучения и выдается, когда значение УФ-индекса в вашем регионе составляет шесть и выше или является чрезвычайно высоким для вашего региона в это время года.Когда пару лет назад я был вожатым летнего лагеря, мы всегда прислушивались к этим предупреждениям об УФ-излучении и ограничивали время игры наших четырехлетних детей на улице менее чем двадцатью минутами. Когда ультрафиолетовое излучение настолько интенсивно, люди с большей вероятностью могут быстрее обжечься и получить повреждение кожи.

Нажмите здесь, чтобы узнать уровень УФ-излучения для вашего текущего местоположения. Вы также можете узнать уровень ультрафиолетового излучения на день в местной газете и по радио.

Витамин D

Нам всем говорили, что пребывание на солнце полезно для нашего организма, поскольку УФ-излучение, особенно УФ-В-излучение, позволяет нашим телам вырабатывать витамин D.Однако существует предел , насколько хорошо солнце. Большинство источников, в том числе Национальный институт здоровья, советуют людям со светлой кожей хотя бы три раза в неделю получать от десяти до пятнадцати минут солнечного света, в течение которых им нельзя пользоваться солнцезащитным кремом *. Темнокожим людям может потребоваться в десять раз больше, чтобы производить такое же количество витамина D, поскольку их кожа имеет высокий уровень меланина и, следовательно, большую защиту от УФ-излучения. Однако это время просто оценок , потому что в зависимости от конкретного оттенка кожи , УФ-индекса конкретного места и степени воздействия на кожу время, необходимое для выработки нужного количества витамина D, будет варьироваться.Также важно отметить, что пребывание на солнце дольше рекомендованного времени не дает никакой дополнительной пользы для здоровья. Вместо этого он может фактически разрушить производимый витамин D и вызвать повреждение кожи.

* Примечание: Если вы, как я, безумно чрезмерно подготовлены, и отказываетесь выходить из дома без крема для загара, вы можете просто есть продукты, богатые витамином D, такие как яичные желтки и обогащенное молоко, и принимать витамин. добавки, чтобы получать необходимую дозировку каждый день, чтобы оставаться здоровым.Этот способ получения витамина D действительно предлагают многие врачи.

Воздействие ультрафиолетового излучения на здоровье

Солнечные ожоги

От волдырей на грани лопания до зуда и шелушения кожи — последствия солнечных ожогов могут вызывать у нас боль в течение нескольких дней. Солнечный ожог, официально известный как эритема, является реакцией организма на воздействие ультрафиолетового излучения. Когда ультрафиолетовое излучение B попадает на кожу, клетки кожи умирают, а части их некодирующей микро-РНК повреждаются и ломаются.Соседние клетки тела обнаруживают такое повреждение РНК и запускают серию реакций, вызывающих воспаление кожи вокруг мертвых клеток. Это воспаление, которое мы называем солнечным ожогом, позволяет коже заживать, удаляя мертвые клетки и клетки, которые могли подвергнуться генетическим мутациям из-за воздействия УФ-излучения. Как обсуждается далее в разделе Солнце и рак кожи , такие мутации являются основой образования рака. Удаление мертвых и, возможно, раковых клеток — вот что заставляет нашу кожу шелушиться.

Хотя солнечные ожоги могут показаться неприятным краткосрочным эффектом чрезмерного пребывания на солнце, на самом деле они имеют много долгосрочных последствий для здоровья людей. Всего один сильный солнечный ожог в детстве или пять солнечных ожогов на протяжении всей жизни человека удваивают риск развития рака кожи, особенно меланомы, в дальнейшей жизни. Следовательно, очень важно оградить наших детей от солнца с первого дня и продолжать защищать себя от солнца по мере старения. Пора слить (выбросить) масло для загара и убрать SPF 50!

Интересный факт: не дайте себя обмануть облачным дням и подумайте, что выходить из дома без защиты от солнца — это нормально.Даже в дни легкой облачности 80% лучей UVB все еще могут достигать поверхности Земли, и вы все равно можете получить солнечный ожог и повреждение кожи.

Дубление

К сожалению, несмотря на боль, вызванную солнечным ожогом, и повышенный риск развития рака, многие люди отказываются отказываться от своего гавайского тропического масла для темного дубления. Фактически, многие мои друзья гордятся своими розовыми клетками и очень различимыми линиями загара после долгого дня лежания на пляже, потому что они знают или, по крайней мере, надеются, что следующий цвет после стадии рыжего лобстера будет этот ценный и популярный цвет лица для загара.

Так что же именно вызывает этот загар, которого все в наши дни жаждут?

Все начинается с гипофиза, который выделяет меланоцит-стимулирующий гормон (МСГ) в ответ на воздействие УФ-излучения. MSH запускает специальные клетки, называемые меланоцитами, для производства большего количества меланина, пигмента кожи, который поглощает УФ-излучение и, следовательно, защищает кожу. Следовательно, стимулируя выработку большего количества меланина и делая кожу темнее, тело может создать щит, который защитит кожу в следующий раз, когда она подвергнется воздействию большого количества ультрафиолетового излучения.Однако некоторые люди со светлой кожей, такие как я, не так восприимчивы к МСГ, и поэтому не имеют высоких уровней меланина. Поэтому нам трудно загорать, у нас меньше защиты от солнечного УФ-излучения, и мы более склонны к солнечным ожогам и развитию кожных заболеваний, таких как рак кожи.

Солярии — более безопасная альтернатива естественному солнцу?

Абсолютно нет !! Подобно тому, как УФ-излучение солнца было названо Министерством здравоохранения и социальных служб США и ВОЗ канцерогеном, солярии были классифицированы Международным агентством по раку как «канцерогенные для человека».Солярии приводят к тем же недугам, вызываемым солнцем, потому что они тоже испускают УФ-А и УФ-В-излучение. Кроме того, у людей, которые начинают пользоваться соляриями до 35 лет, вероятность развития меланомы на 75% выше, чем у людей, которые никогда не пользуются соляриями. Другое исследование показало, что женщины, которые ходят в солярий чаще одного раза в месяц, имеют на 55% больше шансов заболеть меланомой. Поскольку более миллиона человек, в основном девочки-подростки и молодые женщины, используют солярии каждый день, очень важно, чтобы осведомленность об опасностях использования соляриев увеличивалась.Если бы у меня была власть, я бы закрыл все солярии в стране, потому что они действительно опасные «фабрики, вызывающие рак».

Солнце и рак кожи

С более чем одним миллионом диагнозов ежегодно рак кожи стал самым распространенным раком в Соединенных Штатах. Три наиболее диагностируемых формы рака кожи — это базальноклеточная карцинома (BCC), плоскоклеточная карцинома (SCC) и меланома (для получения информации о более редких формах рака кожи щелкните здесь). BCC и SCC, называемые немеланомами, составляют более 3.Ежегодно ставится 5 миллионов диагнозов рака кожи. К счастью, эти два типа рака редко дают метастазы, и с годами лечение от них расширилось.

Меланома, с другой стороны, является гораздо более опасным типом рака кожи, ежегодно вызывая 9 900 из 13 000 случаев смерти от рака кожи. Меланома начинается, когда меланоциты подвергаются неконтролируемому делению клеток и образуют опухоль. В отличие от BCC и SCC, которые обычно образуются в области тела, которая подвергалась длительному пребыванию на солнце, меланома может возникнуть в результате всего , одного действительно сильного солнечного ожога и воздействия.(Да, я знаю, что уже указывал этот факт в предыдущем разделе, но это тот, который необходимо подчеркнуть и повторить!) Кроме того, меланома отличается от BCC и SCC, потому что, как известно, метастазирует и распространяется по всему телу, увеличивая тяжесть и вредные последствия рака. Прогнозируется, что только в 2015 году будет диагностировано более 73 000 новых случаев меланомы.

Итак, как именно ультрафиолетовое излучение вызывает рак кожи?

УФ-излучение имеет высокую энергию, поэтому воздействие этого излучения вызывает повреждение хромосом наших клеток и мутации в нашей ДНК.Одна из распространенных мутаций — это изменение и разрыв в точке хромосомы, которая кодирует определенный ген-супрессор опухоли. Такие гены-супрессоры опухолей важны для регуляции клеточного цикла, и если такой ген, такой как TP53, теряет свою функцию, это может привести к неконтролируемому клеточному делению клетки. Поскольку клетка и ее дочерние клетки, которые также содержат мутацию, продолжают бесконтрольно делиться, может образоваться масса клеток или опухоль. Другими распространенными мутациями в ДНК, вызванными воздействием УФ-излучения, являются транслокация хромосом и изменение пар нуклеотидных оснований в промоторе или кодирующем участке гена.Эти мутации могут привести к тому, что нормальный протоонкоген станет сверхактивным онкогеном, что приведет к неконтролируемому быстрому делению клетки. Однако важно отметить, что одна мутация редко является причиной развития рака. Скорее, рак обычно формируется из-за накопления генных мутаций в результате так называемого многоступенчатого прогрессирования рака.

Вышеупомянутые мутации — это лишь некоторые из изменений, которые УФ-излучение может оказывать на ДНК наших клеток, но, как вы можете видеть, даже незначительные мутации могут значительно изменить функционирование клетки и иметь серьезные последствия.Из-за таких мутаций в ДНК ультрафиолетового излучения солнца составляет 86% всех случаев меланомы и 90% случаев SCC и BCC. Я нахожу чрезвычайно тревожным то, что эти случаи можно предотвратить, если люди будут держаться подальше от солнца или использовать солнцезащитные средства. Такая статистика показывает, что нам, как обществу, необходимо повышать осведомленность о том, что солнце — это канцероген, а — опасно для нашего здоровья. Конечно, при анализе пациентов с диагнозом рака кожи необходимо принимать во внимание и другие факторы риска, такие как семейный анамнез, чистота кожи, медицинские процедуры, такие как трансплантация органов, и воздействие химикатов, но ясно, что скорость рак кожи может уменьшиться на , если люди станут больше осознавать опасность солнца и будут действовать соответствующим образом, принимая надлежащие меры предосторожности перед выходом на улицу.

Ультрафиолетовое излучение и глаза

Воздействие УФ света на кожу не только вредно для нашей кожи, но и очень опасно для наших глаз, особенно для людей с голубыми или очень светлыми глазами. Как и кожа, глаза могут получить ожоги при кратковременном воздействии УФ-В излучения. При так называемом фотокератите роговица обжигается и воспаляется, а при фотоконъюнктивите обжигается конъюнктива (внутренняя поверхность век).К счастью, «солнечный ожог глаз» не оказывает долговременного пагубного воздействия на здоровье глаз. Однако это не означает, что УФ-излучение не оказывает длительного воздействия на глаза. Глаза, подвергающиеся воздействию УФ-излучения в течение определенного периода времени, более подвержены катаракте (помутнению хрусталика глаза), повреждению сетчатки и дегенерации желтого пятна, что может привести к слепоте. Кроме того, длительное воздействие УФ-излучения даже связано с меланомой глаза.

Морщины

После обсуждения рака и глазных болезней, вызванных воздействием солнца, может показаться глупым говорить о последствиях старения, вызванного солнцем, таких как морщины.Тем не менее, я думаю, что очень важно понимать весь спектр воздействия солнца на наше здоровье и тело.

Тот же самый виновник, который вызывает рак кожи и проблемы с глазами, о которых говорилось выше, ответственен за вызванное солнцем старение: УФ-излучение. Под воздействием УФ-излучения волокна коллагена и эластина на нашем лице разрушаются, что снижает гибкость кожи. По мере того, как гибкость нашей кожи уменьшается, лицо начинает провисать, потому что оно больше не может «отскакивать», когда его тянут или растягивают.Отсюда дряблость и морщины. Согласно исследованию, опубликованному в журнале « Clinical, Cosmetic, Investigational Dermatology », 80,3% морщин и других вызываемых солнцем старений кожи вызваны УФ-излучением! (Однако я бы отнесся к этому исследованию с недоверием, учитывая, что его заказала L’Oreal, косметическая компания, которая продает множество продуктов по уходу за кожей, включая крем для загара.)

Конечно, рак — моя проблема номер один, когда дело касается воздействие солнца на здоровье. Тем не менее, я надеюсь, что не покажусь поверхностным, когда скажу, что я отказываюсь от , чтобы получить преждевременные морщины из-за старения, вызванного солнцем.Если для этого нужно держаться подальше от солнца и намазывать лицо солнцезащитным кремом пять раз в день, пусть будет так. Я знаю, что морщины являются естественным признаком старения — и это абсолютно благородно, поскольку они являются признаком долгой жизни, полной чудесных переживаний и воспоминаний — но почему я должен преждевременно ослаблять соединительные ткани моего лица, когда что можно отложить, когда я стану старше (желательно, когда мне будет девяносто / девяносто пять)? В отличие от морщин китайского шар-пея выше, которые имеют размер , а не , вызванные солнцем и абсолютно восхитительны, я лично не вижу соблазна иметь морщины, бегущие по моему лицу и шее, прежде чем я войду в старость! *

* Мои друзья всегда дразнят меня, что я буду первым, у кого появятся морщины, потому что я больше всего страдаю защитой кожи.Разве это не прискорбно?

Теперь, зная об опасном воздействии солнца, могу ли я по-прежнему казаться таким же параноиком, как я сначала во введении? Конечно, я не говорю, что люди должны вести ночной образ жизни и не выходить на улицу днем. Теперь это фанатика. Вместо этого я говорю, что пребывание на солнце должно быть ограничено, будь то ежедневное ношение солнцезащитного крема, солнцезащитной одежды или даже шляпы и больших солнцезащитных очков. В следующем посте я напишу некоторые из моих любимых советов по стилю на солнце, которые позволяют мне весело проводить время на солнце, будучи в безопасности и защищенными от ультрафиолетового излучения.Укрытие от солнца не должно быть трудоемким, трудоемким или утомительным занятием — поверьте мне.

Что вы думаете о вреде солнца? Вы согласны с тем, что солнце — один из самых опасных канцерогенов, с которыми сегодня сталкиваются люди, или вы думаете, что я слишком фанатичен? Какие советы по стилю от солнца вы бы хотели в моем следующем посте?

Поделитесь своими мыслями ниже.

Источники :

«СПРОСИТЕ ЭКСПЕРТА: Является ли солнечное воздействие единственной причиной рака кожи.» Фонд рака кожи . n.d

Бэрримор, Джон «Как солнце влияет на людей с темной кожей» Howstuffworks.com . 20 августа 2009 г.

Брейн, Маршалл «Как работают солнечные ожоги и загар» Howstuffworks.com . 1 апреля 2000 г.

«Факты о солнечных ожогах и раке кожи». Фонд рака кожи . n.d

«Загар в помещении: риски ультрафиолетовых лучей» Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. 21 января 2015 г.

«Сделайте приоритетом витамин D, а не УФ». Фонд рака кожи . нет данных

«Гормон, стимулирующий меланоциты». Общество эндокринологов . 24 октября 2013 г.

«Центр здоровья меланомы / рака кожи». WebMD . n.d

«Озон и УФ: где мы сейчас». Фонд рака кожи . n.d

«Факты о раке кожи». Американское онкологическое общество . 2 февраля 2015 г.

«Факты о раке кожи.» Фонд рака кожи . 9 февраля 2015 г.

«Рак кожи: кто и вызывает». Американская академия дерматологии. n.d

«Загар» WebMD . n.d

«Известные последствия УФ-излучения для здоровья» Всемирная организация здравоохранения . нет данных

«Что такое УФ-излучение и УФ-индекс». Отделение здравоохранения округа Лидс, Гренвилл и Ланарк . n.d

“UV Alert” Агентство по охране окружающей среды США .5 декабря 2011 г.

«УФ-индекс». Агентство по охране окружающей среды США . 5 февраля 2015 г.

«Шкала УФ-индекса». Агентство по охране окружающей среды США . 5 февраля 2015 г.

«Защита от ультрафиолета: защита глаз от солнечного излучения». Американская оптометрическая ассоциация . n.d

«УФ-излучение». Агентство по охране окружающей среды. Июнь 2010 г.

«УФ-излучение». Всемирная организация здравоохранения .n.d

«Что такое УФ-излучение». Американское онкологическое общество . 30 мая 2014 г.

«Причины появления морщин». Клиника Мэйо . 21 октября 2014 г.

Учебник :

Герц П., Макмиллан Б. и Рассел П. (2014). Биология: динамическая наука . Бельмонт, Калифорния: Cengage Learning, 360-363

Опубликованные исследования :

Бернард Дж., Кауинг-Зитрон К., Накацудзи Т. и др. (2012). Ультрафиолетовое излучение повреждает самокодирующую РНК и обнаруживается TLR3 .Nature Medicine, 18, 1286-1290.

Flament, Frederic et al. (2013) « Влияние солнца на видимые клинические признаки старения кожи европеоидов. »Клиническая, косметическая и исследовательская дерматология, 6: 221–232.

Gruijl, F. (1990). Рак кожи и солнечное УФ-излучение. European Journal of Cancer, 25: 2003-2009

Хенриксен, Т., Дальбак, А., Ларсен, С. Х. Х. и Моан, Дж. (1990), УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ и РАК КОЖИ. ВЛИЯНИЕ РАЗРЫВА ОЗОНОВОГО СЛОЯ.Фотохимия и фотобиология, 51: 579–582.

Хуссьен, Махмуд. (2005). Ультрафиолетовое излучение и рак кожи: молекулярные механизмы . Журнал кожной патологии, 32: 191-205.

Изображение предоставлено :

Grabbing the Sun: Yaniv (через flickr) и доступно для использования по лицензии CC

Sunburned Boy: Erin Stevenson O’Connor (через flickr) и доступно для использования по лицензии CC

Китайский шар-пей: большой тигр (через flickr) и доступен для использования по лицензии CC

Eye: Kev-Shine (через flickr) и доступен для использования по лицензии CC

Как солнце и ультрафиолетовые лучи вызывают рак?

Что такое УФ?

Ультрафиолетовое излучение (УФ) — это источник энергии, который естественным образом выделяется солнцем и искусственно из соляриев.

Есть два основных типа УФ-лучей, которые повреждают нашу кожу. Оба типа могут вызывать рак кожи:

• UVB отвечает за большинство солнечных ожогов.
• UVA проникает глубоко в кожу. Он стареет, но в меньшей степени способствует солнечным ожогам.

Третий тип УФ-лучей, УФС, может быть наиболее опасным из всех, но он полностью блокируется озоновым слоем и не достигает поверхности Земли.

Вы не можете сказать, есть ли опасность получить ожог из-за температуры за пределами . Это потому, что вы не чувствуете УФ-лучи. Люди все еще могут обжечься в прохладные или пасмурные дни, если УФ-индекс равен 3 и более.

В Великобритании солнечные ультрафиолетовые лучи наиболее сильны с 11:00 до 15:00 с середины марта до середины октября. УФ-индекс показывает, насколько сильны солнечные УФ-лучи каждый день.

Как УФ-излучение может вызвать рак кожи?

Слишком сильное УФ-излучение от солнца или солнечных ванн может повредить ДНК в клетках нашей кожи. ДНК сообщает нашим клеткам, как функционировать.Если со временем накапливается достаточное количество повреждений ДНК, это может вызвать неконтролируемый рост клеток, что может привести к раку кожи.

Любой может заболеть раком кожи, но некоторые люди могут иметь более высокий риск, в том числе люди, которые легче обжигаются.

Узнайте о своем риске солнечных ожогов.

Важно помнить, что повреждение кожи случается не только в отпуске или в жарких солнечных местах. Солнце часто бывает достаточно сильным, чтобы причинить вред в Великобритании, даже в пасмурную погоду.

Хотя нам всем нужно немного солнца, чтобы вырабатывать витамин D для здоровья костей, это минуты, а не часы. Не нужно загорать, чтобы получить достаточно витамина D, и не существует такой вещи, как здоровый загар. Подробнее о солнце и витамине D.

Вызывает ли солнечный ожог рак?

Да. Загар увеличивает риск рака.

Солнечный ожог — это повреждение кожи и реакция вашего тела на попытки ее восстановить. Это явный признак того, что ДНК в клетках вашей кожи была повреждена слишком сильным ультрафиолетовым излучением.

Получение солнечного ожога хотя бы раз в два года может утроить риск развития рака кожи меланомы по сравнению с тем, чтобы не получить ожог никогда.

Знаете ли вы, что признаки солнечного ожога могут зависеть от цвета вашей кожи?

Загар не обязательно должен быть грубым, шелушащимся или покрытым волдырями. Если ваша кожа на солнце стала розовой или красной, значит, она загорелая. У людей с более темной кожей может возникнуть раздражение, болезненность или зуд.

Что делать, если я обгорел на солнце?

Если вы заметили признаки солнечного ожога, вам следует выйти с солнца и укрыться, чтобы предотвратить дальнейшие повреждения.Нанесение большего количества солнцезащитного крема не поможет и не позволит вам дольше оставаться на солнце в безопасности.

Лосьон «После загара» помогает улучшить самочувствие загорелой кожи, но не восстанавливает повреждения ДНК.

Один раз получить солнечный ожог не означает, что вы обязательно заболеете раком кожи. Но чем чаще вы загораете, тем выше риск рака кожи меланомы. Уменьшите риск солнечных ожогов и защитите свою кожу, используя комбинацию тени, одежды и солнцезащитного крема.

Узнайте, как безопасно наслаждаться солнцем.

Может ли рак кожи распространяться?

Да. Рак кожи меланома может прорасти сквозь слои кожи и распространиться на другие части тела.

Помните, что если рак кожи обнаружен на ранней стадии, лечение будет более успешным. Если вы заметили какие-либо необычные изменения на своей коже, в том числе новую отметину или родинку, которая изменилась или осталась там какое-то время, поговорите со своим врачом. Узнайте больше о симптомах рака кожи меланомы.

Безопасность ультрафиолетового излучения | Здоровье и безопасность окружающей среды

1.УФ-излучение

УФ-излучение невидимо для глаз и представляет собой неионизирующую форму излучения в диапазоне длин волн от 100 до 400 нм в электромагнитном спектре. УФ-излучение условно делится на УФ-А (от 315 до 400 нм), УФ-В (от 280 до 315 нм) и УФ-С (от 100 до 280 нм). УФ-лазеры в этом разделе не рассматриваются; Пожалуйста, обратитесь к разделу о лазерной безопасности по вопросам безопасности, связанным с УФ-лазерами.

Способность УФ-излучения проникать в ткани человека зависит от длины волны.УФ-А является наиболее проникающим среди УФ-групп и может вызвать повреждение кожи и образование катаракты. УФ-В — самая разрушительная форма УФ-излучения, которая может вызвать эритему (солнечный ожог) и ожог роговицы. Порог эритемы УФ-В в 1000 раз ниже порога эритемы УФ-А, и он гораздо эффективнее вызывает повреждение живых тканей, чем УФ-А. УФ-С не может проникнуть через мертвый слой кожи человека; однако это может вызвать ожог роговицы. УФ-С убивает бактерии и используется в бактерицидных лампах.

2. Общие источники УФ-излучения в исследовательской лаборатории

Бактерицидные лампы, УФ-лампы для отверждения, черные лампы, трансиллюминаторы и сшивающие агенты являются распространенными источниками УФ-излучения в лабораторных условиях.

Пример поперечной машины:

Пример трансиллюминатора:

Пример бактерицидного шкафа:

3. Опасности, связанные с УФ-излучением

Органы тела, подверженные воздействию ультрафиолетового излучения, — это кожа и глаза.Некоторые лекарства могут повысить восприимчивость к ультрафиолетовому излучению за счет увеличения светочувствительности человека. Если человек работает с УФ-излучением во время приема лекарств, следует проверить, не сделает ли оно человека более светочувствительным.

3.1. Опасность для глаз УФ-излучением

Роговица и хрусталик — это основные области глаз, подверженные воздействию УФ-излучения. Различные компоненты человеческого глаза подвержены повреждениям, возникающим в результате фотохимических эффектов в результате длительного воздействия прямого / отраженного УФ-излучения.Длина волны УФ-излучения является определяющим фактором, определяющим, какие части глаза могут поглощать излучение и подвергаться биологическим воздействиям (см. Таблицу 1).

Роговица похожа на кожу в том смысле, что на нее можно «загореть» из-за чрезмерного воздействия ультрафиолетового излучения. Это называется кератоконъюнктивитом (снежная слепота или вспышка сварщика) и представляет собой состояние, при котором клетки роговицы (эпителия) повреждаются или разрушаются. Это состояние обычно не проявляется в течение 6–12 часов после воздействия ультрафиолета. Хотя это очень болезненное (часто описывается как наличие песка в глазах), это состояние обычно временное (несколько дней), потому что клетки роговицы будут расти снова.В очень тяжелых случаях роговица может помутнеть, и для восстановления зрения может потребоваться пересадка роговицы. Воздействие УФ-С и УФ-В представляет опасность для роговицы. Хрусталик глаза уникален тем, что он формируется на ранних этапах развития человека и не восстанавливается в случае его повреждения. Для нормального зрения важно, чтобы хрусталик оставался чистым и прозрачным. К сожалению, воздействие УФ-А считается причиной катаракты (помутнения хрусталика).

3.2. Опасности для кожи УФ-излучением

УФ-излучение — известный канцероген для кожи человека.Помимо индукции рака, эритема (солнечный ожог) и старение кожи также являются известными эффектами воздействия ультрафиолета на кожу. Поскольку биологические эффекты зависят от времени воздействия, конкретной длины волны УФ-излучения и восприимчивости человека, подвергающегося воздействию, считается целесообразным предотвратить ненужное воздействие на кожу источников УФ-излучения. Рекомендуется исключить ненужное воздействие на кожу, поскольку большинство людей будут получать значительное УФ-излучение от солнца во время обычных занятий на открытом воздухе в течение всей жизни человека.

4. Нормы воздействия УФ-излучения

Не существует нормативных пределов воздействия УФ-излучения. Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) публикует предельно допустимые значения (ПДК), которые представляют собой рекомендуемые пределы воздействия. Пределы воздействия УФ-излучения зависят от длины волны и составляют от 3 мДж / см2 до 100 000 мДж / см2. Для УФ-A (от 315 нм до 400 нм) ACGIH рекомендует 1,0 Дж / см2 для периодов продолжительностью менее 1000 секунд и 1,0 мВт / см2 для периодов продолжительностью более 1000 секунд.Для УФ-B значения TLV составляют 3,4 мДж / см2 при 280 нм и 500 мДж / см2 при 313 нм. Для УФ-С значения TLV составляют 250 мДж / см2 при 180 нм и 3,1 мДж / см2 при 275 нм.

5. Меры по борьбе с УФ-излучением

Меры по контролю УФ-излучения, указанные в этом разделе, могут не подходить для всех условий воздействия УФ-излучения. Каждую ситуацию следует оценивать, чтобы можно было принять соответствующие меры контроля для предотвращения чрезмерного воздействия. Меры по борьбе с ультрафиолетом должны быть оценены, чтобы убедиться, что они не создают других угроз безопасности.

5.1. Технический контроль

Предпочтительным методом контроля является использование инженерного контроля (ов) для сдерживания ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовые кожухи и блокировки, поставляемые производителем, должны использоваться постоянно. УФ легко защищается непрозрачными материалами, такими как металл, дерево и картон. Поликарбонат также является хорошей защитой от ультрафиолета. Некоторые типы прозрачного стекла могут пропускать значительное количество УФ-А излучения, и на них нельзя полагаться для защиты от УФ, если защита от УФ не проверена.

5.2. Административный контроль

Следует разработать процедуры для контроля и сведения к минимуму воздействия ультрафиолетового излучения на персонал, если технические средства контроля не могут адекватно защитить персонал от воздействия ультрафиолета. УФ-облучение также можно минимизировать, ограничив время воздействия и увеличив расстояние между персоналом и источником УФ-излучения. Не допускайте попадания посторонних лиц в зону УФ-излучения.

5.3. Средства индивидуальной защиты (СИЗ)

Если технический и административный контроль не может защитить персонал от УФ-излучения, следует использовать СИЗ.Обычно используемые СИЗ от ультрафиолета — это защитные очки от ультрафиолета, маска для лица от ультрафиолета, плотно сплетенная одежда с длинными рукавами, закрывающая большую часть тела, и перчатки. Применение солнцезащитного крема с высоким коэффициентом защиты от солнца (> 15) от УФ-А и УФ-В может обеспечить некоторую защиту. Однако использование УФ-блоков кожи считается недостаточным для защиты от высокой интенсивности искусственных источников УФ-излучения.

Чтобы защитить человеческий глаз от воздействия УФ-излучения, все, что обычно требуется, — это пара защитных очков из поликарбоната или маска для лица из поликарбоната.Эти защитные очки следует носить всякий раз, когда существует вероятность продолжающегося воздействия УФ-излучения. Свяжитесь с EH&S для получения информации и рекомендаций по подходящим защитным очкам от ультрафиолета.

Защитить кожу несложно, так как большая часть одежды имеет свойство поглощать УФ-излучение. Защита кожи от УФ-излучения лучше всего достигается с помощью одежды, перчаток и масок.

5.4. Этикетка оборудования и площади

Любое оборудование, излучающее УФ-излучение, и место, где оно расположено, должны иметь соответствующие предупреждающие таблички об УФ-излучении.Стандартной предупреждающей таблички об УФ-излучении не существует.

5.5. Обучение

Персонал, работающий с источниками УФ-излучения, должен пройти обучение по безопасности УФ-излучения, и они должны быть знакомы с методами и процедурами работы по обеспечению безопасности УФ-излучения. Тренинги по защите от ультрафиолетового излучения можно организовать, позвонив в EH&S по телефону (775) 327-5041.

5.6. Защита от УФ-излучения от солнца

Работники, работающие на открытом воздухе, могут минимизировать воздействие солнечного УФ-излучения с помощью:

• Использование тени там, где это возможно
• Не выходить на улицу, когда солнце наиболее интенсивно, 11 а.м. до 16:00
• Использование шляп с широкими полями и длинной и плотно тканой одежды для прикрытия кожи
• Использование солнцезащитного крема с минимальным SPF 15 (солнцезащитный фактор)
• Использование солнцезащитных очков, блокирующих УФ-лучи

6.