Влияние ультрафиолета на организм человека: Последствия ультрафиолетового (УФ) излучения для здоровья

Содержание

Ультрафиолетовое излучение — действие на кожу, глаза, организм человека, польза и вред.

Ультрафиолет
– это невидимое для наших глаз излучение, которое одновременно может быть как
полезным для организма, а кому-то даже спасти жизнь, так и нанести непоправимый
вред.

Чтобы понять как работает УФ, откуда он берется, изучим этот загадочный спектр поподробнее.

Естественная защита от УФ излучения

Немногие
знают, но на Земле есть люди, для которых даже малейшее УФ излучение,
содержащееся в лучах солнца, может их погубить. Такая болезнь называется
пигментная ксеродерма.

В
простонародье употребляют другое выражение – синдром вампира.

Да,
да не удивляйтесь, боязнь солнечного света “вампирами” это вовсе не сказки.
Даже малейшее пребывание на солнце таких больных, приводит к ожогам кожи и
необратимым изменениям на клеточном уровне.

Процент таких пациентов мизерный — один на несколько сотен тысяч. Однако, если бы природа естественным образом не предусмотрела защиту от УФ, то мы бы все ходили по улице в дневное время в скафандрах.

Что же нас спасает от этого? Данная чудо защита – озоновый слой. Это своего рода солнцезащитный крем для Земли. Какова его толщина?

Если весь озон равномерно “растереть” по всей поверхности вокруг нашего шарика, толщина его составит мизерные 3мм. Это как две монетки сложенные вместе.

Не впечатляет,
правда? Но именно эта тонкая прослойка и защищает нас от убийственных лучей УФ
радиации.

Озоновый
слой находится на высоте от 15 до 50км. Начал он формироваться более 500 млн.
лет назад.

Только
после этого, жизнь как таковая смогла выйти из воды и перебраться на сушу. Кто
его знает, не будь этой защиты, может быть мы с вами жили сейчас в какой-нибудь
Атлантиде и имели жабры.

А
суша была бы для нас такой же экзотикой как открытый космос.

УФ и озоновая дыра

Плотность озона не везде одинакова, и кое-где уже появились дыры. Конечно, не в прямом смысле слова, просто толщина озона в этих местах намного меньше, чем в других частях планеты.

Главная дыра образовалась над Антарктидой. В эпоху бурного промышленного роста она начала расширяться и расползаться в размерах.

Ученые умы забили тревогу и в 1987г был принят Монреальский протокол обязательств по защите озонового слоя. В наши дни активистов-экологов только прибавляется.

Борьба за экологию и повестка глобального потепления превратилась чуть ли не в религию.

Без нормального уровня озона нас конечно не ждет моментальная смерть, однако привычный уровень жизни претерпит существенные изменения:

  • переход на ночной режим работы
  • сплошные шторы на окнах или вообще отсутствие окон как таковых
  • ежедневный обязательный прием витамина Д в таблетках
  • много-много защитного крема в любой сезон года

Даже в древности люди понимали, что от длительного пребывания на солнце требуется защита. В Греции и Риме жители для этого использовали смесь песка с растительным маслом.

Данный
состав отражал лучи и не позволял проникать им под кожу.

Источники ультрафиолета — откуда он берется?

Так
откуда же берется опасный ультрафиолет? Помните детскую считалку – Каждый
Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан.

Начальные буквы слов рассказывают о семи основных цветах, которые мы визуально различаем в солнечном спектре. Не всегда кстати, правильно.

Так вот, солнечный свет — это не просто желтый прозрачный лучик, это целый спектр лучей и разноцветные цвета в нем, составляют очень малую часть.

Большую долю (около 53%) занимает невидимое инфракрасное излучение, или попросту говоря тепло.

Мы его не видим, зато чувствуем.

Инфракрасные
лучи находятся с одного края спектра. А вот с другой стороны (Фазан –
Фиолетовый свет), как раз-таки и прячется наш ультрафиолет, плавно переходя в
рентгеновское излучение.

Хотя мы этого света и не видим, зато насекомые (и некоторые люди с отклонениями!) вполне способны его различать. Вот так его распознают пчелы.

Там, где на цветах темные пятна – это “посадочные” полосы для пчелки, куда ей нужно приземляться для сбора нектара.

Поговаривают,
что великий художник Клод Моне тоже видел ультрафиолет. И даже многие его
картины навеяны именно таким зрением.

Причина
была в катаракте одного глаза. После операции по удалению хрусталика, который и
останавливает “синие лучи”, не давая им попадать на сетчатку, у него и
появилась такая сверхспособность.

Многие картины он создавал с одним открытым глазом. Сначала закрывал правый глаз и рисовал одно полотно, затем левый и писал другое. Разница произведений была просто поразительна.

Откуда у людей веснушки?

Еще
одно влияние УФ солнечной радиации — веснушки на лице человека.

Никто
не рождается изначально с веснушками. Однако у некоторых людей эффект с годами
накапливается.

УФ радиация постепенно разрушает наши клетки. Организм по мере сил с этим борется и пытается их восстановить. У тех, у кого организм справляется не очень, как раз-таки и остаются следы в виде веснушек.

Если
вы относитесь к таким людям и не хотите увеличения веснушек по мере взросления,
регулярно используйте солнцезащитный крем. Не только летом на пляжах, но и в
повседневной жизни.

Крем
образует защитный экран от подобной напасти. Вот его эффект в ультрафиолетовых
лучах.

Именно
механизм восстановления клеток после атаки УФ лучей, это то, что не работает у людей
с синдромом вампира. Как вы понимаете, разные люди по-разному воспринимают УФ
излучение.

Опаснее
всего оно для рыжеволосых, бледнолицых ирландцев.

У большинства людей веснушки тоже есть, но их можно увидеть только в свете ультрафиолета. Вот наглядный снимок на специальном аппарате под обычными лампами и с UV подсветкой.

УФ лучи проникают под кожу примерно на 1мм. Следовательно, под их облучением можно разглядеть пигментные пятна (меланин), которые через некоторое время вылезают наружу.

Подобный аппарат с ультрафиолетовым излучением это своеобразная машина времени. Хотите знать как будете выглядеть через несколько лет, взгляните на себя через него.

Виды ультрафиолета и его влияние на кожу, животных и предметы

Каким
образом ультрафиолет действует на нашу кожу и клетки? УФ излучение в своем
спектре не однородно и подразделяется на три составляющие.

“Было
у царя три сына”:

  • коротковолновой или жесткий УФ (спектр “С”) – UVC (100-280нм)

Настоящий убийца всего живого. Непосредственно до нас он не долетает как раз-таки из-за озонового слоя.

  • средний УФ (спектр “В”) – UVB (280-315нм)

Озон блокирует его частично, оставшуюся часть поглощают облака, если они есть. Именно этот вид УФ проникая под кожу, провоцирует в организме выработку полезного витамина D.

Однако
при излишней интенсивности он начинает разрушать клетки. Загар – его рук дело.

Как образуется загар? В нашей коже имеется особый темный пигмент – меланин. При попадании ультрафиолета под кожу он начинает его впитывать, увеличиваться в размерах и накапливаться в нижних слоях эпидермиса.

По мере увеличения он поднимается к поверхности кожи. В итоге она приобретает темный оттенок. Насколько потемневшим он будет, зависит от количества уже другого вида УФ.

  • мягкий или длинноволновой УФ (спектр “А”) – UVA (315-400нм)

Его еще называют черный свет. Он спокойно проникает через любые препятствия – озон, облака, стекло, наша кожа. Ему ничто не помеха.

Быстрое старение из-за ультрафиолета

UVA отвечает за старение материалов и появление морщин раньше
времени. Он разрушает коллагеновые волокна, и кожа теряет эластичность.

Именно
лучи UVA составляют львиную долю всего УФ излучения на Земле (95%).

Все наверняка видели старые выцветшие баннеры на улицах, а также растрескавшуюся изоляцию отдельных марок проводов и кабелей, висящих на открытом воздухе.

Так вот, разрушает их в первую очередь не дождь и ветер, а ультрафиолет. Он и вызывает фактическое старение материала на молекулярном уровне.

Хотите
искусственно состарить вещи? Поместите их на несколько часов под интенсивный
ультрафиолет.

По
примерным расчетам, один год под солнцем равен 40 часам, проведенным в
небольшом ящике с двумя лампами ДРЛ (без стеклянной колбы) мощностью 400Вт.

Один киловатт такого освещения обеспечивает 100Вт вредного излучения. В то время как солнце излучает 1,3 милливатт на 1см2.

Такие
искусственные состариватели пригодятся тем, кто профессионально занимается
наружной рекламой или автосервисом и дает на свою работу длительную гарантию.

Сможете
реально проверить краски и винил. Как они поведут себя через несколько лет и на
что будут похожи.

Польза ультрафиолета в быту

Однако
ультрафиолетовое излучение — это не абсолютное зло. Без него невозможна
нормальная работа организма как человека, так и животных.

Его можно приручить и использовать с выгодой. Как уже говорилось выше, за счет этих невидимых лучей спектра B (UVB) вырабатывается витамин Д, который повышает иммунитет и укрепляет кости.

Ученые быстро сообразили, что полезный ультрафиолет не обязательно ловить только от солнца. В итоге были разработаны искусственные источники света с нужными УФ волнами.

Например,
серийного убийцу UVC запечатали в лампах со стенками из кварца. При
целенаправленном облучении они уничтожают все бактерии вокруг себя и дезинфицируют
окружающее пространство.

Искусственные
источники УФ широко применяют не только в научных или медицинских целях, но и в
бытовых:

  • в аквариумах для здорового роста рептилий

Здесь преобладают на первый взгляд безопасные UVA лучи. Однако такой загар может быть опаснее, чем солнечный. Почему так?

На солнце, при излишнем облучении от UVB+UVA, в зависимости от толщины кожного покрова, рано или поздно у вас сработает защитный механизм, покраснеет кожа, появится жжение, что тут же вызовет дискомфорт и вы сами спрячетесь в тень.

В солярии же можно превратиться в уголёк и при этом даже ничего не почувствовать. Поэтому время нахождения под таким искусственным солнышком рассчитывается всегда индивидуально.

  • в защитных лампах от комаров и насекомых
  • при уборке и выявлении загрязнений или поиске улик на месте преступления

Никогда
не смотрите в ультрафиолете на свою кухню или туалет. Результат вас шокирует.

  • в сушилках для обуви
  • для проверки денег

Защитные
знаки на бумажных купюрах откликаются на длину волны в 365нм.

  • для сушки лака на ногтях

Мощными светильниками UVC обеззараживают огромные объемы воды на очистных сооружениях.

После стадии механической и биологической очистки УФ лампами убиваются все вредные микроорганизмы, содержащиеся в сточных водах. Бомбардируя клетки организмов UVC лучами, мы разрушаем их ДНК.

Только
после этого такую воду выпускают в речку без вреда для ее обитателей.

Данная
технология считается более эффективной, безопасной и экологичной по сравнению с
хлорированием.

Очистка и стирка белья

А
еще УФ лучи помогают нам выглядеть неотразимо. Каким образом? Одна из задач
средств для стирки – создать видимость ярко белого и чистейшего белья.

Это
происходит за счет поглощения длин волн, которые мы не видим, т.е. того самого ультрафиолета.
После чего хим.вещество попавшее в ткань с отбеливателем (из порошка или
чистящей жидкости), переизлучает эти волны в ярко видимом спектре.

В итоге получается, что это не платье стало новее нового и идеально чистым, а его заставили светиться в более ярких белых оттенках. Ваши глаза таким образом просто напросто дурят. Грамотный подход и работа со светом творит настоящие чудеса.

Посмотрите
на порошок в лучах ultravioleta.

Примерно
такой же эффект наблюдается и с вашей постиранной одеждой.

Ультрафиолетовый фонарик своими руками?

Умельцы
считают, что простейший ультрафиолетовый фонарик можно сделать в домашних
условиях всего за несколько минут. Для этого они советуют покрасить стекло
фонаря синим или фиолетовым маркером.

Далее
наложить слой прозрачного скотча и закрасить снова. И так несколько раз.

Однако не ведитесь на советы таких Кулибиных.

Краска и скотч не способны изменить длину волны, а значит в итоге вы получите обычный фонарик с фиолетовым излучением. Не более того.

Пользы
от такой самоделки не будет никакой. Для полноценного эффекта нужны настоящие
УФ светодиоды или ЛБ лампы с правильной волной.

Очки против ультрафиолета

Фонарики и лампы UVB+UVA безопасны для зрения при непродолжительном использовании. При длительной работе, глаза необходимо защищать спец.очками, которые не пропускают данные лучи.

Обычное стекло конечно задерживает длинноволновое излучение, но в недостаточной степени.

А вот современные линзы для очков с этим справляются на ура. Поэтому простые очки (не солнцезащитные), через камеры с фильтрами UV и выглядят темными.

При случайном ожоге глаз резкое жжение вы почувствует только через несколько часов. Это будет похоже на ощущения, как при чистки лука или после сварки. С закрытыми глазами боль будет только усиливаться.

К утру на следующий день боль изменится. Появится чувство, что вам насыпали песок под веки. А солнечный свет будет сильнейшим раздражителем. Причем сами глаза могут и не иметь каких-то явных признаков поражения – краснота и т.п.

Комфортно
чувствовать себя вы сможете только в полной темноте. Даже после того, как
немного полегчает, все вокруг будет выглядеть как в дымке или тумане.

Эффект проходит через один-два дня, в зависимости от степени ожога. Так что будьте осторожны со всеми источниками ультрафиолета.

Чтобы
реально оценить влияние УФ излучения на организм человека, всемирная
организация здравоохранения ввела так называемый UV индекс.

Если
вы обратите внимание, во многих прогнозах погоды выводятся подобные данные.
Однако большинство пропускает их “мимо ушей”. А зря.

  • при UV=1-2 можете смело гулять на улице

Рекомендуется
использовать защитный крем. Даже если вы не собираетесь идти на пляж.

Экстремально
высокий уровень. Под удар УФ лучей попадает ваша ДНК.

На солнце с такими показателями UV находится не рекомендуется. По улице перемещайтесь мелкими перебежками от тени к тени.

Для фактического измерения этих показателей люди с синдромом вампира редко доверяются прогнозам погоды и используют специальные приборы – пиргелиометры.

Только
при низких значениях UV они в редкие дни могут без боязни
показаться снаружи своего жилища.

Кроме
толщины озонового слоя на уровень УФ влияют еще несколько факторов:

  • высота солнца над горизонтом

В
день летнего солнцестояния UV достигает максимальных значений.
Помимо месяцев, пики и спады происходят каждый день.

Максимум
– в полдень. При этом 60% радиации спектра “В”падает на Землю между 11.00 и
15.00.

При этом интенсивность УФ спектра “А” не зависит от времени суток.

  • высота над уровнем моря

Если вы живете в горной местности, там УФ излучение воздействует на вас гораздо сильнее. Поэтому на горнолыжных курортах все и пользуются солнцезащитными очками.

Кстати, «сгорают» там быстрее, чем на жарких солнечных пляжах. Белый снег и лед отражают UV лучи и усиливают эффект загара в несколько раз.

Не
зря самые первые УФ источники света назывались лампами горного солнца.

Их
активно использовали для физиотерапии уже в начале 20-го века! И успешно лечили
некоторые болезни.

Придумал такие аппараты нобелевский лауреат Нильс Рюберг Финзен. Его еще называли — «лечащий светом».

Опасные места на планете Земля

Как не удивительно, но на нашей планете есть места, где из-за повышенного УФ излучения людям уже нельзя находиться без специального защитного костюма.

В
Южной Америке на вулкане Ликанкабур на высоте почти в 6000 метров UV индекс достигает 43 баллов!

Это
в 4 раза выше экстремального уровня для обычного человека. Тем не менее,
неподалеку от вулкана есть населенный пункт с проживающими там коренными
жителями. И уезжать они никуда не собираются.

Это
к вопросу о приспособленности кожи и организма человека.

Вообще подобные места напоминают поверхность Марса и часто используются NASA для тестирования марсоходов и другого космического оборудования. Здесь можно спокойно снимать какую-нибудь киношку не особо вкладываясь в декорации.

Высокий
уровень UV излучения также наблюдается в таких популярных для туристов
странах, как Австралия и Новая Зеландия.

Это
связано с их непосредственной близостью к озоновой дыре, которая расползается в
своих размерах от берегов Антарктики. По статистике в этих странах самый
большой процент заболеваемости раком среди мигрантов из Европы.

Кожа
белого человека, даже родственников переселенцев, которые прибыли сюда 100-200
лет назад, еще не успела должным образом адаптироваться. Поэтому хорошенько
подумайте, прежде чем строить планы по переезду в южное полушарие к хоббитам.

По
закону сохранения ультрафиолета, если его где-то много, значит должны
существовать места с его недостатком. Наиболее дефицитным местом, заселенным людьми,
является Аляска.

В
местном городе Анкоридж люминесцентные лампы законодательно рекомендованы в
детских учреждениях и рабочих офисах.

Именно
лампы ЛБ, а не светодиодные или обычные лампочки накаливания.

Люминесцентные
в некоторой степени способны восполнить недостаток УФ лучей в условиях долгой
полярной ночи.

От солнечной недостаточности страдает большинство жителей северного полушария. Выражается это в первую очередь в нехватке витамина D, который можно компенсировать либо частыми поездками на юга, либо витаминками из аптеки.

Польза ультрафиолета при вирусных инфекциях.

24.03.2020

Все знают, что

ультрафиолетовые лучи представляют собой надежный источник витамина D, без которого усвоение кальцием организма невозможно. Польза таких лучей состоит в том, что у них есть противовоспалительное, иммуностимулирующее, общеукрепляющее действие, они избавляют человека от большого количества различных недугов, что очень актуально в данный момент, когда по стране гуляет коронавирус.

Давайте разберемся, что же такое Ультрафиолетовое излучение и его влияние на здоровье человека?  

    По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) — Ультрафиолетовое (УФ) излучение является частью электромагнитного спектра солнечного излучения. В то время, как УФ-лучи спектра С (с длиной волн в диапазоне 100-280 нм) поглощаются атмосферным озоном, основная часть УФ-лучей спектра А (с длиной волн 315-400 нм) и примерно 10% УФ-лучей спектра В (с длиной волн 280-315 нм) достигает поверхности Земли. УФ-лучи как спектра А, так и спектра В очень важны для здоровья человека.
Небольшие дозы УФ жизненно необходимы для выработки в организме человека витамина D. Однако чрезмерное воздействие УФ-лучей может привести к острым и хроническим последствиям для здоровья кожи, глаз и иммунной системы.
    Каждый из нас подвергается воздействию солнечного ультрафиолетового (УФ) излучения, и все возрастающее число людей испытывает воздействие искусственных источников УФ-излучения – в промышленности, торговле и на отдыхе. Излучение солнца включает видимый свет, тепловую энергию и УФ-излучение.
    Польза УФ-лучей Аналогично естественному ультрафиолетовому излучению, идущему от Солнца, свет, вырабатываемый специальными приборами, воздействует на клетки растений и живых организмов, изменяя их химическую структуру.     

   Сегодня исследователям известны лишь некоторые разновидности бактерий, способные существовать без этих лучей. Остальные же организмы, попав в условия, где отсутствует ультрафиолетовое излучение, непременно погибнут.
УФ-лучи способны оказать значимое влияние на происходящие метаболические процессы. Они повышают синтез серотонина и мелатонина, что оказывает положительное влияние на работу центральной нервной, а также эндокринной системы.

Бактерицидные свойства ультрафиолета:

    В медицине широко используются эти бактерицидные свойства ультрафиолетового излучения, и применение им находится соответствующее. Специальные лампы, вырабатывающие УФ-лучи, обеспечивают стерильность хирургических и манипуляционных помещений. Однако ультрафиолетовое бактерицидное излучение используется медиками не только в целях борьбы с различными внутрибольничными инфекциями, но и как один из методов устранения многих заболеваний.
Применение ультрафиолетового излучения в медицине представляет собой один из методов избавления от различных заболеваний. В процессе такого лечения производится дозированное воздействие УФ-лучей на организм пациента. При этом применение ультрафиолетового излучения в медицине для этих целей становится возможным благодаря использованию специальных ламп фототерапии. Подобная процедура проводится для устранения заболеваний кожи, суставов, органов дыхания, периферической нервной системы, женских половых органов. Назначается ультрафиолет для ускорения процесса заживления ран и для профилактики рахит. Особенно эффективно применение ультрафиолетового излучения в терапии псориаза, экземы, витилиго, некоторых видов дерматита, пруриго, порфирии, прурита. 

   Стоит отметить, что такая процедура не требует анестезии и не вызывает у больного неприятных ощущений. Применение лампы, производящей ультрафиолет, позволяет получить хороший результат при лечении больных, прошедших тяжелые гнойные операции. В этом случае пациентам также помогает бактерицидное свойство этих волн.
Например, для профилактики заболеваний и повышения иммунитета, можно использовать солярий с лампами, излучающими ультрафиолетовый свет.
    В данный момент в мире очень остро стоит ситуация с пандемией коронавируса — много чего говорят и пишут в СМИ, много чего рассказывают знакомые, но как говорится, «…. Дело рук самих утопающих» при профилактике собственного организма.
Да, Министерство здравоохранения предприняли много мер по профилактике, но как же мы сами? Почему, например, нельзя сходить в солярий, который с ультрафиолетовыми лампами просто в оздоровительных целях? Ведь все знают, что солярий – это воздействие ультрафиолетом на кожу, а значит, что способствует выработке иммунитета. Ведь ультрафиолет — это электромагнитные волны, более короткие, чем видимый свет. Клетки, в которые они проникают, получают повреждения на генетическом уровне и далее не могут нормально функционировать — излучение лишает вирусы и бактерии возможности размножаться.



     Положительным образом ультрафиолетовые лучи влияют на иммунитет человека. Под воздействием таких лучей в крови увеличивается количество антител, а это повышает сопротивляемость организма инфекциям и вирусам. Эксперты в области здравоохранения в Китае взрывают автобусы ультрафиолетовыми лучами, чтобы сдержать вспышку коронавируса. Поскольку вирусы распространяются через капли, приземляющиеся на общие поверхности, общественные транспортные узлы и транспортные средства считаются очагами заражения. В руководстве Национальной комиссии по здравоохранению говорится, что вирус чувствителен к ультрафиолетовому излучению и теплу.


Совместить приятное с полезным никогда не будет лишним, посетите солярий, защите себя от коронавируса!

← Назад к списку новостей

Влияние ультрафиолетового (УФ) излучения — Портал о меланоме

«Солнце, воздух и вода – наши лучшие друзья», – знакомая каждому человеку фраза. Вот только еще двадцать лет назад солнце было не таким «злым», а количество заболевших раком кожи – не таким высоким.

Влияние света солнца на человека трудно переоценить – под его действием в организме запускаются важнейшие физиологические и биохимические процессы. Солнечный спектр делится на инфракрасную и видимую части, а также на наиболее биологически активную ультрафиолетовую часть, которая оказывает большое влияние на все живые организмы на нашей планете.

Ультрафиолетовое излучение – это невоспринимаемое человеческим глазом коротковолновая часть солнечного спектра, обладающая электромагнитным характером и фотохимической активностью, представляющая собой электромагнитные волны  длиной от 180 до 400 нм. Этот физический фактор оказывает на организм человека множество положительных эффектов и успешно применяется для лечения целого ряда заболеваний.

Ультрафиолетовое (UV) излучение подразделяют на три спектра: длинноволновые лучи UVА, средневолновые лучи  UVB и коротковолновые лучи UVC.  Действие каждого UV-диапазона на человеческий организм различно: чем меньше длина волны, тем глубже она проникает через кожные покровы. Этим законом и определяется положительное или негативное влияние ультрафиолетового излучения на организм человека.

 UVА-лучи (400—315 нм) обладают наименьшей энергией, но при этом наиболее повреждающей силой. UVA-лучи проникают в более глубокие слои кожи, к клеткам дермы. UV-лучи спектра А могут привести к повреждению клеток ДНК, меняют их структуру, увеличивают уровень генетических мутаций, увеличивают риск появления рака кожи и меланомы, вызывают гиперпигментацию.
Продолжительное воздействие большого количества UVA-лучей вызывает повреждения коллагеновых и эластических волокон. Это приводит к появлению морщин и преждевременному старению кожи.

UVB-лучи ( 280—315 нм) обладают средней энергией и сильным повреждающим действием, лучи проникают в верхний слой кожи (эпидермис), но до дермы не добираются.
Именно эти лучи в небольших дозах вызывают загар, а в больших — солнечный ожог, участвуют в фотостарении, могут вызывать рак кожи и повреждения глаз.
Эти лучи активны, когда активно солнце.

 UVC-лучи (100—280  нм) — самые мощные, очень опасные для человека, но практически полностью поглощаются озоновым слоем атмосферы и не достигают земли.

Воздействие UV лучей зависит от множества индивидуальных характеристик: географического положения, высоты, времени года, времени дня, наличие и величина облачного покрова. 

К примеру, чем выше в горах находится человек, тем сильнее уровень UV излучения. Связано это с уменьшением расстояния, которое проходит солнечный луч через атмосферу, т.к. атмосфера обладает мощным рассеивающим эффектом. Интенсивность UV излучения падает на 20% с прохождением каждого километра, через атмосферу земли. По этой же причине, чем ближе к экватору мы находимся, тем сильнее UV излучение.

UVA излучение (315-400 нм) UVB излучение (280-315 нм)
  • UVА лучи действуют на нас постоянно в течении года. Его мощность практически не зависит ни от времени года, ни от времени суток, в отличии от UVB, которое сильнее в обеденное время и в летний период.
  • UVA лучи проникает через кожу более глубоко, чем UVB.
  • UVA лучи не задерживаются стеклом! Мы можем получать свою дозу просто находясь около окна или в автомобиле.

Ну и главное: UVA лучи — это сильнейший генератор свободных радикалов, а «свободно радикальная» теория — основная теория как фотостарения, так и хронологического старения кожи.

  • Фотоны UVB лучей в 600-1000 раз более энергичны, чем фотоны UVA.
  • Несмотря на то, что почти 70-90% UVB лучей отражается атмосферой, а из оставшихся большая часть рассеивается эпидермисом, 10-15% UVB все еще проникает в эпидермис. Повреждения, вызванные UVB, универсальны, затрагивающие различные биологические макромолекулы, такие как липиды, белки и нуклеиновые кислоты, вызывают мутации ДНК, которые могут провоцировать появление рака кожи и меланомы . Не зря этот тип излучения справедливо называют «мутационным».
  • Кроме того, UVB лучи также как и UVA способны к стимулированию окислительных повреждений в коже, хоть и в меньшей степени.
  • Наконец, UVB лучи вызывают такую реакцию кожи как загар, покраснения ожог и т.д.

Защитными барьерами кожи по отношению к UVлучам являются:

  • Роговой слой – отражает, рассеивает свет, абсорбирует лучевую энергию молекулами – хромофорами (нуклеиновыми кислотами и белками).
  • Зернистый слой – частично отражает свет, формируя белесый оттенок кожи.
  • Меланин представляет наиболее важный биологический барьер. В составе меланосом он является непроницаемым оптическим фильтром, препятствуя проникновению света и рассеивая лучи, абсорбирует и нейтрализует лучевую энергию.
  • Уроканиновая кислота – является основным «поглотителем» UV лучей в коже.
  • Липидная пленка на поверхности кожи отражает до 10 % солнечных лучей, а сквален является первым соединением, нейтрализующим свободные радикалы.

 

Чрезмерный загар поражает кожные покровы, глаза и иммунную (защитную) систему. Ощущаемые и видимые последствия избыточного UV-облучения (ожоги кожи и слизистой оболочки глаз, дерматиты и аллергические реакции) проходят в течение нескольких дней. Ультрафиолетовая радиация накапливается в течение длительного времени и вызывает весьма серьезные заболевания.

Посещение соляриев считается одной из ведущих причин возникновения меланомы, а также других видов рака кожи — базальноклеточного и плоскоклеточного рака.
По данным экспертов ВОЗ, ежегодно регистрируется более 132 тысяч случаев меланомы и около 66 тысяч смертей от нее или других видов рака кожи. Заболеваемость этими нозологическими формами постоянно растет, причем больше всего — в северных странах. Так, в Норвегии и Швеции за последние 45 лет заболеваемость утроилась, а в России и Соединенных Штатах за последние 30 лет удвоилась.
Эксперты связывают такой рост с постоянно растущим использованием соляриев — как стационарных, так и домашних.

Доказано, что у двух человек из трёх, посещавших солярий до 35 лет, возникнет онкологическое заболевание кожи. Даже однократное посещение солярия за жизнь увеличивает вероятность рака кожи на 20%, более 150−170 сеансов приводят к 50% вероятности развития злокачественных заболеваний кожи — особенно это касается любителей солнца «для здоровья раз в месяц».
Это 50% вероятность наступает через 10−15 лет.

Польза от ультрафиолетовых облучателей | Солнышко

Лучи ультрафиолета имеют сильную биологическую активность. Они даже могут менять химическое строение тканей и клеток. Под контролем ультрафиолета в нашем организме вырабатывается витамин Д, учащаются процессы окисления, ткани активнее начинают поглощать кислород и выделять продукты распада. Обмен углеводами и белками происходит с большей скоростью. В природных условиях солнце является создателем ультрафиолетовых лучей.

Польза от лучей ультрафиолета

Лучи ультрафиолета имеют сильную биологическую активность. Они даже могут менять химическое строение тканей и клеток. Под контролем ультрафиолета в нашем организме вырабатывается витамин Д, учащаются процессы окисления, ткани активнее начинают поглощать кислород и выделять продукты распада. Обмен углеводами и белками происходит с большей скоростью. В природных условиях солнце является создателем ультрафиолетовых лучей.

Известны бактерицидные свойства, характеризующие ультрафиолетовое излучение, применение в медицине ультрафиолета и началось с этого открытия. Но сегодня ситуация изменилась. Как стало известно, действие ультрафиолетового излучения не исчерпывается бактерицидными свойствами.

Лучи используют в медицине в следующих отраслях:

  • Терапия;
  • Лазерная биомедицина.

Также использование ультрафиолетового излучения оправдано в следующих ситуациях:

  • Дезинфекция;
  • Профилактические действия.

Места использования ультрафиолета

  • Все отделения больниц имеют бактерицидные лампы, которые очищают помещения от бактерий. Действие таких ламп основано на способности ультрафиолета уничтожать опасные для здоровья бактерии и вирусы.
  • Дошкольные учреждения (детские сады) часто применяют ультрафиолетовое бактерицидное излучение в своей практике, чтобы уберечь детишек от гриппа и частых простуд.

Ультрафиолетовые лампы по типу работы можно разделить на открытые и закрытые:

  • Открытые приборы производят обеззараживание ультрафиолетовым излучением с помощью прямых лучей. Присутствие в этот момент в помещении людей может быть опасно для здоровья. После отключения прибора от сети в комнату обеспечивают открытый доступ свежего воздуха.
  • Обрабатывать помещения лампами закрытого типа можно в присутствии людей. Им ничего не угрожает, так как использование специального стекла препятствует накоплению озона.

Немаловажно воздействие ультрафиолетового излучения на иммунную систему человека. В зимнее время, когда солнце не балует человека, ультрафиолет помогает избежать дефицита витамина Д, который важен для здоровья зубов и костей.

Не только в медицинских учреждениях используется ультрафиолетовое излучение: приборы, работающие на основе лучей этого типа, имеются у многих больных в домашнем пользовании. Такие приборы незаменимы для больных туберкулезом, ведь они не могут весь год находиться в больнице, а дома требуется обеззараживать воздух очень часто.

В доме, где есть дети, применение ультрафиолетового бактерицидного излучения может стать спасением от различных инфекций, которые часто подхватывают ребята. Для детей, начиная с трехлетнего возраста, разработана кварцевая лампа «Солнышко». Лампа оказывает действие непосредственно на больной орган, не перегружая при этом весь организм. Она делает безопасным не только воздух, но и поверхность помещений. Применение лампы «Солнышко» — отличная профилактика заболеваний и укрепление иммунитета малышей и взрослых!

Последствия лечения ультрафиолетовым облучателем

Больные, перенесшие гнойные операции, хорошо переносят лечение ультрафиолетовыми облучателями «Солнышко». По результатам наблюдений, ультрафиолет благотворно действует на таких пациентов: они быстрее приходят в норму. С помощью ультрафиолета можно стабилизировать уровень гемоглобина. Больные сахарным диабетом должны взять на заметку, что ультрафиолетовые лучи помогают снижать показатели сахара. Лечение ультрафиолетом улучшает работу щитовидки. При заболеваниях, поражающих верхние дыхательные пути, ультрафиолет тоже эффективен. Ультрафиолет используется и при лечении почек!

Мы перечислили эффекты, которые оказывает ультрафиолетовое излучение: применение в медицине ультрафиолета очень обширно и многообразно. Это обусловлено широким спектром действия ультрафиолета и оздоравливающего влияния лучей на организм.

Но стоит помнить, что ультрафиолет полезен в разумных дозах. Слишком долгое воздействие может принести обратный эффект. Защитить глаза помогут специальные шлемы или очки, другие части тела – специальная одежда, переносные ширмы. На отдыхе от ультрафиолета защитит правильно подобранный лосьон или крем.

Ультрафиолетовые лучи: друзья или враги? Исследование отношения к загару и солнцезащитным средствам у студентов I

Солнце, представляющее собою раскаленный плазменный шар гигантских размеров, – основной источник энергии для всех совершающихся на Земле процессов. Все живое на ней существует только за счет солнечной энергии. Люди с незапамятных времен знали, что солнечный свет – и целитель, и надежный союзник в борьбе с болезнями. Но в тоже время люди молились богам, прося дождя, чтобы избежать потери урожая под палящими лучами солнца.

Солнце. Люди обожествляли его тысячи лет. Но лишь в этом столетии люди начали использовать влияние ультрафиолетовых лучей, пытаясь приобрести загар.

Ультрафиолетовое излучение – коротковолновое электромагнитное излучение, на долю которого приходится около 9% всей энергии излучения Солнца. Актуальность темы, на мой взгляд, в постоянном стремлении многих людей соответствовать моде – летом нам полагается быть загорелыми, загорелое тело ассоциируется со здоровьем, да и стоит это недорого. Однако в последнее время возникает много споров о влиянии ультрафиолетовых лучей на организм человека.

Ультрафиолетовые излучения оказывают на организм человека действия физико-химического и биологического характера. Отсюда следует, что действие ультрафиолетовых лучей на организм неодинаково и зависит от длины волны.

При длине волны от 400 нм до 320 нм УФ-А (UVA) они характеризуются слабым биологическим действием; от 320 до 280 нм УФ-В (UVB) – действуют на кожу; от 280 нм до 200 нм УФ-С (UVC) – на тканевые белки и липоиды.

Ультрафиолетовое излучение более короткого диапазона (от 180 нм и ниже) сильно поглощается всеми материалами и средами, в том числе и воздухом, а потому может иметь место только в условиях вакуума.

Ультрафиолетовые лучи обладают способностью вызывать фотоэлектрический эффект, проявлять фотохимическую активность (развитие фотохимических реакций), вызывать люминесценцию и обладают значительной биологической активностью. При этом ультрафиолетовые лучи области А отличаются сравнительно слабым биологическим действием, возбуждают флюоресценцию органических соединений. Лучи области В обладают сильным эритемным и антирахитным действием, а лучи области С активно действуют на тканевые белки и липиды, вызывают гемолиз и обладают выраженным антирахитным действием. Избыток и недостаток этого вида излучения представляет опасность для организма человека. Отсюда следует, ультрафиолетовое излучение характеризуется двояким действием на организм: с одной стороны, опасностью переоблучения, а с другой, – его необходимостью для нормального функционирования организма человека, поскольку ультрафиолетовые лучи являются важным стимулятором основных биологических процессов. Наиболее выраженное проявление «ультрафиолетовой недостаточности» – авитаминоз, при котором нарушаются фосфорно-кальциевый обмен и процесс костеобразования, а также происходит снижение защитных свойств организма от других заболеваний. Важное гигиеническое значение имеет способность УФ-излучения (область С) производственных источников изменять газовый состав атмосферного воздуха вследствие его ионизации. При этом в воздухе образуются озон и оксиды азота. Эти газы, как известно, обладают высокой токсичностью и могут представлять большую профессиональную опасность, особенно при выполнении сварочных работ, сопровождающихся УФ-излучением, в ограниченных, плохо проветриваемых помещениях или в замкнутых пространствах.

Малые дозы ультрафиолетового излучения оказывают благотворное действие на человека и животных. Солнечный свет — мощное лечебное и профилактическое средство, исключительно важное для сохранения здоровья. Недаром старая пословица гласит: «Куда редко заглядывает солнце, туда часто приходит врач».

Установлено, что под воздействием ультрафиолетового излучения наблюдается более интенсивное выведение химических веществ (марганца, ртути, свинца) из организма и уменьшение их токсического действия. Повышается сопротивляемость организма, снижается заболеваемость, в частности простудными заболеваниями, повышается устойчивость к охлаждению, снижается утомляемость, повышается работоспособность. Датский физиотерапевт Н. Финзен в  1903 г. использовал солнечные лучи для лечения туберкулеза кожи. За эти исследования ему была присуждена Нобелевская премия. Солнечный свет обладает поистине изумительной целебной силой. Его лучи, прежде всего, ультрафиолетовые, действуют на нервно-рецепторный аппарат кожи и вызывают в организме сложные химические превращения. Под влиянием облучений повышается тонус центральной нервной системы, улучшается обмен веществ и состав крови, активизируется деятельность желез внутренней секреции. Ультрафиолетовые лучи способны не только предупреждать, но и излечивать некоторые болезни: рахит, псориаз, экзема, желтуха. Также ультрафиолетовые лучи оказывают благотворное воздействие на животных. Опыты, проведенные на сельскохозяйственных животных и птице, показали, что облучение ультрафиолетовыми лучами в зимний период благотворно влияет на организм животных: усиливаются окислительные процессы в организме, улучшается белковый и углеводный обмен; повышается биотонус организма. Применение ультрафиолетового облучения способствует приближению зимних условий содержания животных к летним условиям.

Пока в медицине с помощью ультрафиолета лечат только псориаз, причем всех пациентов обязательно предупреждают о побочном эффекте лечения, а именно о возможности развития рака кожи. И что самое главное, облучению ультрафиолета врачи стараются подвергать только пораженные участки кожи в специальных камерах, и время приема такой «солнечной ванны» строго ограничено, и контролируется врачом.

Следовательно, нельзя забывать, что положительное действие солнечных лучей на организм человека проявляется только при определенных дозах солнечной радиации. Передозировка может нанести непоправимый вред — вызвать серьезные расстройства нервной, сердечнососудистой и других жизненно важных систем организма. Отрицательное влияние ультрафиолетового излучения обусловлено химическими изменениями поглощающих его молекул живых клеток, главным образом молекул нуклеиновых кислот и белков, и выражается в нарушениях деления, возникновении мутаций и гибели клеток. Избыток ультрафиолетовых лучей отрицательно влияет на глаза и кожу человека.

Из 100 % опрошенных студентов 58 % считают, что чрезмерная инсоляция приводит к онкологическим заболеваниям. Ежегодно отмечается 2-3 миллиона случаев заболевания незлокачественным раком кожи и 132000 случая заболевания меланомой кожи. Незлокачественный рак кожи может быть удален хирургическим путем и редко приводит к летальному исходу, злокачественная меланома является одним из показателей причин смертности.

Чрезмерное увлечение загаром провоцирует рост онкологических заболеваний. Очень часто солярий называют искусственным солнцем, но почти никто не догадывается, что ультрафиолетовое облучение в солярии в сто раз активнее солнца.

Искусственные солнечные лучи глубоко проникают внутрь кожи и вызывают мутации в ее клетках. В результате клетки перерождаются, начинают бесконтрольно делиться и вызывают развитие самого опасного вида рака – меланомы!

Кроме того ультрафиолетовые лучи солярия вызывают помутнее хрусталика глаза, раннюю катаракту и слепоту.

И наконец, именно под воздействием этих лучей, лучей искусственно солнца, кожа обезвоживается, в медицине, этот процесс называется фотостарением.

Врачи призывают правительства стран, где увлечение соляриями наиболее распространено, принимать срочные меры. Британская медицинская ассоциация (British Medical Association) и Институт исследования рака (Cancer Research UK) добились официального запрета на посещение салонов загара подростков младше 16 лет. Так что, прежде чем желать для кожи золотистого оттенка загара, стоит подумать. 

НАШЕ ИССЛЕДОВАНИЕ.

Для выявления отношения подростков к загару, понимания причинения вреда организму и знания средств защиты от вредного воздействия ультрафиолетового излучения нами была составлена анкета.

В анкетировании  приняли участие студенты Амурского Медицинского Колледжа в возрасте от 15 до 18 лет. Общее число респондентов – 100 из них 81 девушка и 19 юношей. Естественным путем загорает 73% респондентов, остальные 27 % предпочитают солярий.

Из 100 опрошенных респондентов:

у 17% жирный, у 12% сухой, у 44 % нормальный и у 27% комбинированный тип кожи.

Большинство —72% респондентов считают, что необходимо использовать солнцезащитные средства, остальные – 28 % считают, что совсем необязательно применять солнцезащитные меры.

76% респондентов считают, что химические солнцезащитные средства вредно влияют на организм и 24 % считают, что они не оказывает никакого влияния.

75 % опрошенных студентов считают, что вышеперечисленные симптомы являются последствием солнечного удара, а 25 % так не считают.

57 % считают, что ультрафиолетовое излучение неопасно в тени, а 43 % придерживаются другой точки зрения.

58% респондентов ответили, что чрезмерная инсоляция приводит к онкологическим заболеваниям, 42 % считают по-другому.

72 % опрошенных не имели на протяжении своей жизни солнечного удара, а 28 % имели.

Глобальный ультрафиолетовый индекс является упрощенной мерой измерения уровня ультрафиолетовой радиации на поверхности Земли и индикатором потенциальной опасности для кожи. Он служит средством повышения осведомленности населения и предупреждения о необходимости применения защитных мер от воздействия ультрафиолетового излучения. Мною был проведен опрос учащихся в Амурском Медицинском Колледже о том, нужно ли использовать солнцезащитные меры? По итогам получилось: 28 % респондентов считают, что меры предосторожности совершенно не нужны, но большая часть, а именно 72 % респондента, уверены в обратном.

Ультрафиолетовый индекс (УФИ) был разработан Всемирной Организацией Здравоохранения при содействии Программы Объединенных Наций об окружающей среде, Всемирной Метеорологической Организации, Международной Комиссии по защите от неионизирующего излучения, Немецкого Федерального Офиса защиты от радиации. Начиная с первого оглашения в 1995 г., было проведено несколько международных встреч экспертов (Les Diablerets; Baltimore, 1996; Les Diablerets, 1997; Munich, 2000) с целью упорядочения информирования населения об УФИ и активизации использования УФИ как средства защиты от солнца.

Глобальный солнечный УФ-индекс (УФИ, UV index, UVI) характеризует уровень солнечного ультрафиолетового излучения у поверхности Земли. УФ-индекс принимает значения от нуля и выше. При этом чем больше значение УФ-индекса, тем больше потенциальная опасность для кожи и глаз человека и тем меньше время, требуемое для причинения вреда здоровью. Значения УФ-индекса соответствуют уровням воздействия ультрафиолетового излучения солнца по следующим категориям:

УФ-индекс является важным средством повышения осведомленности населения о риске чрезмерного пребывания в зоне ультрафиолетового излучения и предупреждает о необходимости применения солнцезащитных средств. Уровень ультрафиолетового излучения и, следовательно, значения УФ- индекса различны в течение суток. Обычно показывается максимальное значение ультрафиолетового излучения, наблюдаемое в 4-часовой период в районе солнечного полудня. Солнечный полдень длится с 12 часов до 14 часов дня. Люди, строя планы на день и решая «в чем выйти», обычно руководствуются прогнозом погоды (или видом из окна) и особенно прогнозом температуры воздуха. Аналогично температурной шкале, УФ-индекс показывает уровень ультрафиолетового излучения и возможную опасность воздействия Солнца. Зная прогноз УФ-индекса, каждый может сделать выбор, способствующий сохранению здоровья.

Даже для людей с очень чувствительной светлой кожей риск причинения вреда здоровью минимален при значениях УФ-индекса ниже 3, и при нормальных обстоятельствах применение защитных средств не требуется. Защита необходима при значениях УФ-индекса выше 3, усиление защитных мер требуется при значении УФ-индекса 8 и выше.

Чтобы облегчить выбор потребителю, все продукты должны быть сгруппированы на основании их степени (фактора, коэффициента) защиты от солнца. Фактор защиты должен соответствовать следующим значениям:

  • SPF 6–10 – низкая степень защиты;
  • SPF 15–20 – средняя степень защиты;
  • SPF 30–50 – высокая степень защиты;
  • SPF 50+ – очень высокая степень защиты.

Вывод:

  • Несмотря на то, что все загорают и положительно относятся к загару, не все респонденты понимают, что загар, как реакция кожи на действие ультрафиолета, полезен в ограниченном количестве, а переизбыток влияния ультрафиолета солнца также опасен, как и излучения солярия.
  • Все респонденты считают, что ультрафиолет вреден для организма человека. Но не все опрошенные знают, что чрезмерная инсоляция приводит к онкологическим заболеваниям. Также не знают, что ультрафиолетовое излучение можно получить и в тени.
  • Большинство респондентов не понимают необходимость использования солнцезащитных кремов.

ПОМНИТЕ!

  • Загар не останавливает ультрафиолетовое излучение! Даже если ваша кожа загорела, ограничьте пребывание на солнце в полуденные часы и применяйте меры солнцезащиты.
  • Ограничивайте время загорания! Загар – это указание, что Ваша кожа получила передозировку ультрафиолетового излучения! Защитите свою кожу!
  • Носите солнцезащитные очки, широкополую шляпу и защищающую одежду, пользуйтесь солнцезащитным кремом SPF 15+.
  • Использование солнцезащитного крема — средство не для продления времени вашего пребывания «на солнце», а уменьшения риска пребывания «на солнце» для здоровья.
  • Прием некоторых медикаментов, а также использование духов и дезодорантов делают кожу более чувствительной, вызывая серьезные солнечные ожоги.
  • Пребывание «на солнце» увеличивает риск развития рака кожи, ускоряет старение кожи и вредит глазам. Защитите себя!
  • Тень уменьшает уровень УФ-излучения на 50% и менее.
  • Облачность на небе не предохраняет от загара. Ультрафиолетовое излучение проникает сквозь облака.
  • Помните, что вред коже и глазам наносит ультрафиолетовое излучение, которое нельзя увидеть или почувствовать — не обманывайтесь умеренными температурами!
  • Если вы предполагаете находиться на открытом воздухе в течение дня, не забудьте солнцезащитное средство, шляпу и одежду с длинными рукавами.
  • Во время пребывания на горнолыжных склонах не забывайте, что высота и чистый снег могут удвоить ультрафиолетовое излучение, не забывайте о солнцезащитных очках и солнцезащитном креме! В горах уровень ультрафиолетового излучения увеличивается приблизительно на 10% каждые 1000 м.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы мы установили положительное и отрицательное влияние ультрафиолетовых лучей на организм человека. В ходе изучения литературы по теме, нам удалось выяснить, что ультрафиолетовые лучи оказывают благотворное воздействие на человека. Установлено, что ультрафиолет влияет на организм человека положительно, способствует образованию в коже витамина D. В то же время, если пренебрегать правилами принятия солнечных ванн, вред влияния ультрафиолетовых лучей на организм человека усиливается.

Гипотеза, которую мы выдвинули, подтвердилась, мы выявили, что если злоупотреблять действием ультрафиолетовых лучей, то это может привести к заболеваниям, таким как карцинома, фотокератит, меланома и многим другим неприятным последствиям для здоровья человека.

Библиографический список

  1. М.Р. Сапин Г.Л. Билич Анатомия человека. Книга 2. М. ОНИКС-АЛЬЯНС-В 2000.
  2. Б.И. Зудин Кожные и венерические болезни. М. Медицина, 1996.
  3. Л.А. Хамыз Сестринское дело в дерматовенерологии. М. «АНМИ», 2005.
  4. В.Г. Зарянская Онкология для медколледжей. Ростов-на-Дону «Феникс» 2006.
  5. Е. Хеджази. Косметология.
  6. О.Б. Назаренко. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие.
  7. М.Л. Бараночников. УФ-излучение, применение и обнаружение.

особенности, положительные свойства и негативные последствия влияния УФ лучей

УФ излучение — это электромагнитные волны, которые невидимы человеческому глазу. Оно занимает спектральное положение между видимым и рентгеновским излучением. Интервал ультрафиолетового излучения принято делить на ближний, средний и дальний (вакуумный).

Биологи сделали такое разделение УФЛ для того, чтобы можно было лучше увидеть разницу в эффекте, оказываемом лучами разной длины на человека.

  • Ближний ультрафиолет принято называть УФ-А,
  • средний — УФ-B,
  • дальний — УФ-С.

Ультрафиолетовое излучение исходит от солнца и атмосфера нашей планеты Земля защищает нас от мощного воздействия ультрафиолетовых лучей. Солнце является одним из немногих естественных УФ излучателей. При этом дальний ультрафиолет УФ-С блокируется атмосферой Земли почти полностью. Те 10%, длинноволновых лучей ультрафиолета попадают к нам в виде солнца. Соответственно, тот ультрафиолет, который попадает на планету, это в основном УФ-А,и в небольших количествах УФ-B.

Одно из главных свойств ультрафиолета — это его химическая активность, благодаря которой уф излучение оказывает большое влияние на организм человека. Самым опасным для нашего организма считается коротковолновый ультрафиолет. Несмотря на то, что наша планета максимально оберегает нас от воздействия на нас ультрафиолетовых лучей, если не соблюдать некоторые меры предосторожности, можно все-таки пострадать от них. Источниками коротковолнового типа излучения являются сварочные аппараты и ультрафиолетовые лампы.

Положительные свойства ультрафиолета

Лишь в XX веке начали проводиться исследования, которые доказали положительное влияние УФ излучения на организм человека. Результатом этих исследований стало выявление следующих полезных свойств: укрепление человеческого иммунитета, активизация защитных механизмов, улучшение циркуляции крови, расширение сосудов, повышение проницаемости сосудов, увеличение секреции ряда гормонов.

Еще одним свойством ультрафиолета является его способность изменять углеводный и белковый обмен веществ человека. Могут повлиять УФ лучи также и на вентиляцию легких — частоту и ритм дыхания, повышение газообмена, уровня потребления кислорода. Улучшается также и функционирование эндокринной системы, в организме образуется витамин Д, который укрепляет костно-мышечную систему человека.

Применение ультрафиолета в медицине

Довольно часто ультрафиолет применяют в медицине. Несмотря на то, что в некоторых случаях ультрафиолетовые лучи могут плохо влиять на организм человека, при правильном использовании они могут быть и полезны.

В медицинских учреждениях уже давно придумали полезное применение искусственному ультрафиолету. Существуют различные излучатели, которые могут помочь человеку с помощью ультрафиолетовых лучей справиться с различными заболеваниями. Они также делятся на те, которые излучают длинные, средние и короткие волны. Каждый из них применяется в определенном случае. Так, длинноволновое излучение подходит для лечения дыхательных путей, для повреждений костно-суставного аппарата, а также в случае различных повреждений кожи. Длинноволновое излучение мы можем увидеть также и в соляриях.

Немного другую функцию выполняет лечение средневолновым ультрафиолетом. Назначается оно в основном людям, страдающим от иммунодефицита, нарушения обмена веществ. Применяется также при лечении нарушений опорно-двигательного аппарата, обладает обезболивающим действием.

Коротковолновое излучение же применяется при лечении заболеваний кожи, при заболеваниях ушей, носа, при повреждениях дыхательных путей, при сахарном диабете, при поражении клапанов сердца.

Помимо различных приборов, излучающих искусственный ультрафиолет, которые применяются в массовой медицине, существуют также и ультрафиолетовые лазеры, обладающие более точечным действием. Используются эти лазеры, например, при микрохирургии глаза. Применяются такие лазеры также и для научных исследований.

Применение ультрафиолета в других сферах

Помимо медицины, ультрафиолетовое излучение применяется и во многих других сферах, значительно улучшая нашу жизнь. Так, ультрафиолет является отличным обеззараживающим средством, и применяется, в том числе, для обработки различных предметов, воды, воздуха в помещениях. Широко применяется ультрафиолет и в полиграфии: именно с помощью ультрафиолета производятся различные печати и штампы, сушатся краски и лаки, денежные купюры защищаются от подделки. Кроме своих полезных свойств, при правильной подаче ультрафиолет может создать красоту: применяется он для различных световых эффектов (чаще всего это происходит на дискотеках и на выступлениях). Помогают уф лучи также и в нахождении пожаров.

Негативные последствия

Одним из негативных последствий ультрафиолетового воздействия на организм человека является электроофтальмия. Этим термином называют поражение органа зрения человека, при котором обжигается и отекает роговица глаза, а в глазах появляется режущая боль. Болезнь эта может возникнуть в том случае, если человек смотрит на лучи солнца без специального защитного приспособления (солнцезащитных очков) или пребывает в заснеженном районе в солнечную погоду, с очень ярким светом. Также электроофтальмию можно заработать при кварцевании помещений.

Негативных последствий можно добиться и благодаря долгому, интенсивному воздействию ультрафиолетовых лучей на организм. Последствий таких может быть достаточно много, вплоть до развития различных патологий. Основными симптомами чрезмерного облучения являются

  • повышенная раздраженность и утомляемость,
  • повышение температуры тела,
  • снижение аппетита,
  • частые головные боли,
  • общая усталость организма,
  • сонливость,
  • ухудшение памяти,
  • учащенное сердцебиение.

Последствия же сильного облучения бывают следующие: гиперкальциемия, задержка роста, гемолиз, ухудшение иммунитета, различные ожоги и заболевания кожи. Больше всего подвержены чрезмерному облучению люди, постоянно работающие на открытом воздухе, а также те люди, которые постоянно работают с приборами, излучающими искусственный ультрафиолет.

В отличие от УФ излучателей, применяемых в медицине, солярии являются более опасными для человека. Посещение соляриев никем не контролируется, помимо самого человека. Люди, которые часто посещают солярии для того, чтобы добиться красивого загара, зачастую пренебрегают негативными последствиями УФ излучения, несмотря на то, что частое посещение соляриев может привести даже к летальному исходу.

Приобретение более темного цвета кожи происходит за счет того, что наш организм борется с травмирующим воздействием на него УФ излучения, и вырабатывает красящий пигмент, под названием меланин. И если покраснение кожи — это временный дефект, проходящий через какое-то время, то появляющиеся на теле веснушки, пигментные пятна, которые происходят в результате разрастания клеток эпителия — стойкое повреждение кожи.

Ультрафиолет, глубоко проникая в кожные покровы, может изменить клетки кожи на генном уровне и привести к ультрафиолетовому мутагенезу. Одним из осложнений этого мутагенеза является меланома — опухоль кожи. Именно она способна привести человека к летальному исходу.

Для того, чтобы избежать негативных последствий воздействия УФ лучей, необходимо обеспечить себя некоторой защитой. На различных предприятиях, работающих с приборами, излучающими искусственный ультрафиолет, нужно использовать спецодежду, шлемы, щитки, изолирующие ширмы, защитные очки, переносной экран. Людям же, не задействованным в деятельности подобных предприятий, нужно ограничивать себя в чрезмерном посещении соляриев и в долгом нахождении на открытом солнце, в летнее время года использовать солнцезащитные кремы, спреи или лосьоны, а также носить солнцезащитные очки и закрытую одежду из натуральных тканей.

Существуют также и негативные последствия от недостатка УФ излучения. Длительное отсутствие УФИ может привести к заболеванию под названием «световое голодание». Основные его симптомы очень сходны с симптомами чрезмерного воздействия ультрафиолета. При данной болезни у человека снижается иммунитет, нарушается обмен веществ, появляется утомляемость, раздражительность и т. п.

О пользе и вреде ультрафиолетового излучения

Ультрафиолетовое излучение – важный фактор окружающей среды, необходимый для жизнедеятельности человека. Но так ли уж полезен загар?

С появлением в атмосфере Земли озоновых дыр загар на открытом пространстве стал явно небезопасным развлечением — медики всего мира бьют тревогу в связи с увеличением количества онкологических заболеваний. Связь между солнечными лучами и возрастанием количества случаев злокачественной меланомы — а в нее может эволюционировать самая обыкновенная родинка, — прослеживается совершенно отчетливо. Но мода на загар все еще существует и, похоже, будет существовать долго — достаточно заглянуть в любой, даже самый скромный спортивный клуб или косметический салон. В перечне предлагаемых там услуг обязательно будет солярий.

При использовании соляриев только с эстетическими целями – для получения загара – невозможно исключить формирование общих ответных реакций организма, поскольку загар, который сопровождает облучения в солярии, является общей защитной реакцией организма, направленной на защиту кожи от дальнейшего повреждения УФ-лучами.

Чрезмерное УФ-облучение оказывает на кожу повреждающее воздействие, которое можно разделить на острое и хроническое. Острые эффекты связаны с повреждением кожных покровов и реакцией кожи на повреждение. К острым побочным эффектам относятся загар, утолщение кожи и солнечный ожог. С избыточным влиянием УФИ связывают более 25 заболеваний и нарушений состояния здоровья, среди наиболее социально и экономически значимых неблагоприятных последствий влияния УФИ следует отметить: онкологические заболевания кожи, в частности злокачественную меланому, базально-клеточный рак, плоско-клеточный рак и катаракту, являющуюся одной из основных причин слепоты во всем мире, заболевания оболочек и внутренних сред глаза (фотоконъюктивит и другие), фототоксические и фотоаллергические реакции, угнетение иммунитета, фотостарение кожи.

Избыточное воздействие УФ-лучей в детстве и юности, а также общее время воздействия УФ, накапливаемое в течение жизни, может выступать фактором риска возникновения онкологических заболеваний в зрелом и пожилом возрасте. Именно в связи с отсроченным негативным влиянием избытка УФ-облучений, а также тем обстоятельством, что активное применение соляриев начато в мировой практике с 90-х годов и проводится, в основном, не специалистами–медиками и связано отсутствие полной картины об их влиянии на здоровье человека и четких представлений о роли в заболеваемости раком кожи.

По данным ВОЗ, ученые Евросоюза после получения новых данных о том, что приспособления для искусственного загара увеличивают риск злокачественной меланомы, крайне обеспокоены бесконтрольным применением соляриев, особенно среди детей и подростков до 18 лет, и обдумывают возможности введения ограничений в этой сфере.

К причинам, обуславливающим повышенное внимание к проблеме использования УФ- облучений в соляриях в Республике Беларусь, следует отнести, в первую очередь, рост заболеваемости злокачественными новообразованиями кожи, «омолаживание» меланомы

Рациональное и безопасное использование УФ облучений, в том числе в соляриях, может быть обеспечено только при строгом учете противопоказаний к их применению, индивидуальных особенностей организма пациента (клиента): состояние кожных покровов, наличие сопутствующих заболеваний, постоянный прием лекарственных препаратов и др. В связи с этим, УФ облучения в солярии должны осуществляться под обязательным контролем медицинского персонала: назначение врачом, проведение процедур медицинскими сестрами по физиотерапии. 

Белоруссия — типичная северная страна, и нехватка солнечных лучей в зимнее время ощущается достаточно остро. К тому же существуют некоторые витамины, например, витамин D3, которые образуются в коже только под воздействием солнечных лучей. И короткого северного лета явно не хватает на то, чтобы обеспечить нас необходимым запасом этих веществ.

В этом случае приходят на помощь солярии.

Профессиональные солярии делятся также на вертикальные и горизонтальные, тут все зависит от предпочтений клиента.

Существуют еще турбосолярии, они отличаются повышенной комфортностью, так как в них присутствует самая совершенная на данный момент система охлаждения, и вам не грозит опасность «перегреться на солнышке» В хорошем салоне вам сразу предложат шапочку, специальные солнцезащитные очки, пластиковые конусы, защищающие соски. Вы сможете с комфортом раздеться, вымыть руки, а перед капсулой будет уютно располагаться специальный коврик.

Если несмотря на все предупреждения о вреде загара вы решили, что без золотистого оттенка кожи вам не обойтись, постарайтесь обязательно соблюсти следующие правила:

1.Перед посещением солярия проконсультируйтесь с врачом. Категорически противопоказано загорать людям, принимающим транквилизаторы и  антидепрессанты, нестероидные болеутоляющие препараты, а также антибиотики. Эти препараты повышают светочувствительность кожи и могут спровоцировать аллергию. Кроме того, солярий противопоказан людям, имеющим много родинок на теле, так как он может спровоцировать перерождение родинки в злокачественную меланому — раковую опухоль, образующуюся во многих случаях на месте коричневого невуса (родинки) и состоящую из меланоцитов.

2.Если ваш лечащий врач дал «добро» на принятие «солнечных» ванн, ваша задача — как можно тщательнее отнестись к выбору солярия. Если владельцы солярия не поскупились и пригласили на работу специалистов, вам сразу же посоветуют загорать именно столько, сколько рекомендуется для людей вашего типа внешности — и ни секундой дольше.

3.Начать следует с очень небольшого количества времени и затем постепенно увеличивать время нахождения в солярии.

4.Перед сеансом загара удалите с кожи всю косметику, снимите украшения.

5.Не проводите в этот день косметические процедуры (чистку кожи, пилинг и т.д.). Это очень большая нагрузка на кожу. Допустимы только питательные и увлажняющие маски после сеанса.

6.Не посещайте перед сеансом загара баню или сауну — эти процедуры лишают кожу ее естественной защиты, и результатом «солнечной ванны» может быть ожог. Также перед сеансом не стоит мыться с мылом.

7.Воспользуйтесь специальными средствами для загара в солярии. Их, скорее всего, можно будет приобрести в этом же салоне. Они усилят загар и сведут к минимуму вредные последствия.

8.Во время сеанса защитите волосы косынкой или шапочкой, а губы смажьте увлажняющим бальзамом.

9.Прикройте грудь или хотя бы воспользуйтесь специальными наклейками для сосков. Загар в области груди крайне вреден.

10.Никогда не загорайте в солярии два дня подряд

11. Посещение солярия усиливает скорость обмена веществ, поэтому после сеанса постарайтесь немного отдохнуть.

Несмотря на то, что всегда находятся любители загорать в солярии двенадцать месяцев подряд, врачи не рекомендуют проводить серию сеансов чаще, чем два раза в год.

 

Врач- гигиенист  отделения коммунальной

гигиены отдела гигиены государственного

учреждения «Центр гигиены и эпидемиологии

Фрунзенского района г. Минска                                         Елена Кузинец

(р. т. 397 81 50)  моб. +375 29 339 09 46 

 

биологических эффектов воздействия УФ-излучения | Управление риск-менеджмента

Поглощение кожей

Чрезмерные дозы ультрафиолетового излучения вызывают фотохимическое повреждение тканей: ультрафиолетовые фотоны прямо или косвенно разрушают структуры ДНК из-за образования свободных радикалов. Кожа может страдать от легких эффектов, таких как эритема (покраснение) кожи, образование пузырей и отек; к тяжелым последствиям, например, к раку кожи. Глаза могут пострадать от ожогов роговицы и образования катаракты.Краткое изложение преимуществ и отрицательных эффектов УФ-излучения на кожу и глаза кратко изложено на веб-сайте ВОЗ [1], а также в Канадском центре охраны труда и техники безопасности [2].

Глубина поглощения УФ-излучения кожей изменяется в зависимости от длины волны, как показано на рисунке 1. Полоса УФ-С — дальняя ультрафиолетовая полоса, поглощаемая нашей атмосферой, но присутствующая во многих промышленных источниках — поглощается отмершими слоями кожи [ 3,4], но в диапазоне УФ-А излучение проникает на глубину слоя дермы.

Рисунок 1: Поглощение оптического излучения кожей человека от ультрафиолетового до дальнего инфракрасного диапазона. УФ-полосы выделены пунктирными линиями на линии длин волн. Проценты указывают на фракционное поглощение в указанном слое. УФ-С поглощается преимущественно омертвевшим слоем кожи. (Из рисунка 3.1, на стр.67 [4]).

В ответ на присутствие УФ-излучения слой эпидермиса вырабатывает меланин для противодействия фотохимическому повреждению, вызванному ультрафиолетовым излучением.Меланин распределяется в роговом слое, а также в слое эпидермиса кожи [4]. Эпидермис постоянно производит новые клетки кожи, помогая смягчить повреждения, вызванные в этой области.

Тип кожи

Тип кожи играет роль в реакции человека на УФ-свет [5]. Система числовой классификации (шкала Фитцпатрика) была разработана для классификации типов кожи следующим образом:

Тип кожи Чувствительность Описание
I Очень высокий Светлая, бледная кожа: всегда горит, никогда не загорает
II Высокая Белая, светлая кожа: легко обгорает, трудно загорать
III Умеренная Средний: может гореть, всегда загорает
IV Менее Оливковая кожица: редко горит, всегда легко загорает
В Минимальный От коричневого до темно-коричневого: пригорает редко, легко загорает
VI Минимальный Черная кожа: ожоги редко

Список литературы

[1] ВОЗ.(Проверено 23 мая 2013 г.). Информационный бюллетень № 305: Ультрафиолетовое излучение и здоровье человека [Online]. (Больше не доступно в Интернете).

[2] Канадский центр охраны труда и техники безопасности. (Проверено 23 мая 2013 г.). Ультрафиолетовое излучение: ответы по охране труда [онлайн]. Доступно: www.ccohs.ca/oshanswers/phys_agents/ ultravioletradiation.html

[3] Общество физиков здоровья. (Проверено 23 мая 2013 г.). Ультрафиолетовое излучение [Интернет]. Доступно: www.hps.org/hpspublications/articles/uv.html

[4] Р.Хендерсон, К. Шульмейстер, Лазерная безопасность. Бристоль, Великобритания: IoP Publishing, 2004

[5] Р.Л. Маккензи, и др., , «УФ-излучение: баланс рисков и преимуществ», Photochem. и Photobiol. том 85, стр.88-98, 2009, DOI: 10.1111 / j.1751-1097.2008.00400.x

Воздействие УФС на человека

Категория: Ультрафиолетовое излучение

На следующий вопрос ответил эксперт в соответствующей области:

квартал

Я изучаю влияние УФС (ультрафиолета С) на людей.Есть два разных объяснения воздействия на человека. В статье на веб-сайте Общества физиков здоровья говорится, что УФ-излучение не может проникать через омертвевшую кожу человека. Но, с другой стороны, есть несколько источников, в которых упоминается, что УФС — самая опасная длина волны, которая может вызвать рак кожи. Пожалуйста, объясните дополнительно или представьте какую-либо теорию / расчет, почему УФ-С не может проникнуть через кожу человека, даже если энергия более сильная, чем УФ-В и УФ-А.

А

Более коротковолновое УФ-излучение с более высокой энергией, относящееся к категории УФС, очень сильно поглощается большинством органических материалов.Вот почему обычные источники с длиной волны 254 нм стали настолько популярными для применения в бактерицидных / дезинфицирующих средствах. Сильное поглощение органическими молекулами, включая ДНК, приводит к серьезному повреждению молекулы и репродуктивным процессам организма, что приводит к гибели микробов.

УФС-излучение достаточно энергично, чтобы отдельные фотоны могли вызвать разрыв химических связей и ионизацию некоторых атомов и молекул. Преимущественное поглощение определенных энергетических фотонов материалами, как органическими, так и неорганическими, очевидно во всем электромагнитном спектре микроволн через инфракрасный и видимый свет, ультрафиолет, рентгеновские лучи и гамма-лучи.Поглощение на определенных длинах волн может быть связано с эффектами резонансного типа, при которых промежутки между определенными энергетическими состояниями в атоме или молекуле почти совпадают с энергиями входящих фотонов. Возбуждение атома или молекулы может происходить в результате поглощения, или электрон может быть выброшен из атома, когда энергия поступающего фотона превышает энергию связи электрона в атоме. Обычно поглощение фотонов отдельными атомами или молекулами может быть небольшим при заданной энергии, увеличиваться с увеличением энергии, а затем снова уменьшаться при еще более высоких энергиях, поэтому неудивительно, что некоторое УФ-излучение с более высокой энергией может поглощаться сильнее. чем УФ с более низкой энергией.

Насколько мне известно, УФ-излучение не является причиной рака кожи человека или других типов рака человека, хотя некоторые эксперименты на мышах продемонстрировали причинную связь между плоскоклеточным раком и УФ-излучением. Это правда, что мертвой кожи на большей части человеческого тела достаточно, чтобы почти полностью поглотить УФ-излучение. Однако в областях с уменьшенной толщиной омертвевшей кожи и интенсивным излучением ультрафиолетовое излучение C может достигать живых тканей кожи и вызывать эритему и, возможно, другие недокументированные эффекты.Это было бы верно, особенно в отношении истертого участка кожи или области значительной раны на коже.

Поскольку УФС сильно ослабляется атмосферными газами, никакого значительного облучения людей на Земле от естественных источников не происходит. С увеличением бактерицидного использования антропогенного УФС-излучения, возможно, особенно в больницах, где существует серьезная обеспокоенность по поводу распространения вредных бактерий, вполне вероятно, что будет происходить большее воздействие на человека, и будущие исследования могут показать некоторые связи с заболеванием, которое мы пока не определили.Как было признано в течение некоторого времени, УФС-излучение может повредить поверхностные ткани глаза, поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать чрезмерного воздействия на глаз. Однако следует отметить, что, хотя воздействие ультрафиолета на глаза может вызывать сильный дискомфорт, симптомы обычно проходят в течение довольно короткого времени, и никаких признаков злокачественных эффектов никогда не было обнаружено.

Удачи в продолжении учебы.

Джордж Шабо, PhD, CHP

Ответ опубликован 3 февраля 2011 г.Информация, размещенная на этой веб-странице, предназначена только в качестве общей справочной информации. Конкретные факты и обстоятельства могут повлиять на применимость описанных здесь концепций, материалов и информации. Предоставленная информация не заменяет профессиональную консультацию, и на нее нельзя полагаться в отсутствие такой профессиональной консультации. Насколько нам известно, ответы верны на момент публикации. Имейте в виду, что со временем требования могут измениться, могут появиться новые данные, а ссылки в Интернете могут измениться, что повлияет на правильность ответов.Ответы — это профессиональное мнение эксперта, отвечающего на каждый вопрос; они не обязательно отражают позицию Общества физиков здоровья.

2. Влияние УФ-излучения на здоровье | Ультрафиолетовое излучение на рабочем месте

Хотя воздействие небольшого количества УФ-излучения может иметь положительные эффекты,
таких как синтез витамина D в коже, чрезмерное воздействие может вызвать серьезные острые
(краткосрочные) и хронические (долгосрочные) последствия для здоровья.

Острые эффекты

Загар

(медицинское название: эритема)

Это покраснение кожи с образованием волдырей и шелушением в тяжелых случаях.Из трех диапазонов УФ-излучения УФ-В наиболее эффективно вызывает солнечный ожог. Защищать
сама по себе от УФ-излучения, кожа «загорает»: то есть пигмент, придающий
кожа его цвета становится темнее, и ее вырабатывается больше. Длительный контакт
к УФ-излучению вызывает утолщение внешнего слоя кожи. Поскольку люди
с более светлой кожей волосы и глаза имеют меньше пигмента, они более чувствительны к воздействию ультрафиолета.

Повреждение кожи накапливается за день, и травма не становится
очевидно, пока не прошло несколько часов.Со временем загорелая кожа восстанавливается сама.

Вспышка сварщиков, также известная как дуговая глазка и снежная слепота

( медицинское название: фотокератоконъюнктивит )
Это болезненное раздражение роговицы и конъюнктивы (мембраны
соединение глазного яблока с внутренним веком). Ощущение «песка в
глаза »и чувствительность к свету. УФ-B наиболее эффективно вызывает этот« солнечный ожог ».
глаза ». Глаза более чувствительны к УФ-излучению, чем кожа, потому что
ему не хватает рогового внешнего слоя кожи и защитного пигмента.

Симптомы появляются через шесть — 24 часа после заражения и обычно исчезают в течение
следующие 48 часов. Не приводит к необратимому повреждению глаза, кроме случаев серьезного
воздействие произошло.

Повреждение сетчатки , которое может привести к потере зрения, может
быть вызвано ультрафиолетовым излучением у людей, у которых были линзы
глаза (кристаллический) удален, например, из-за катаракты. Это может
можно предотвратить с помощью имплантатов линз или очков, поглощающих УФ-лучи.В нормальном глазу сетчатка защищена от УФ-излучения.
потому что кристалл отфильтровывает УФ.

Недавние исследования показывают, что воздействие УФ-излучения может отрицательно повлиять на
иммунная система .

Примечание : Повышенная чувствительность к УФ-излучению может быть результатом
использование некоторых рецептурных препаратов, таких как тетрациклин (распространенный антибиотик),
или от воздействия некоторых промышленных химикатов, таких как каменноугольные дистилляты.Работники, которые могут подвергнуться воздействию УФ-излучения, должны спросить своих врачей о
возможность сенсибилизации при получении любых новых рецептов.

Хронические эффекты

Рак кожи

Было показано, что чрезмерное воздействие УФ-излучения в течение многих лет увеличивает
риск развития у человека рака кожи. Самые распространенные виды рака кожи,
базальноклеточный рак и плоскоклеточный рак ,
при раннем лечении обычно не опасны для жизни. Злокачественная меланома
это более редкая, но гораздо более опасная форма рака кожи.

Вероятность заболевания раком кожи увеличивается с увеличением дозы УФ-излучения в течение всей жизни,
то есть общее УФ-излучение, которое он получил. Риск получить
злокачественная меланома также увеличивается с увеличением количества солнечных ожогов с волдырями.
в детстве. Тревожный рост заболеваемости раком кожи в Канаде за
последние несколько лет объясняется чрезмерным загаром, который
стал популярным в 1950-х годах.

Люди с более светлой кожей более склонны к развитию рака кожи, связанного с ультрафиолетом
чем темнокожие люди, поэтому им следует быть особенно осторожными, чтобы свести к минимуму
их УФ-облучение.

Фотостарение

Это преждевременное старение кожи, вызванное хроническим воздействием УФ-излучения.
Изменения на коже: чрезмерная морщинистость, потемнение.
пятна, потеря эластичности и кожистый вид.

Старческие катаракты

Старческая катаракта — это помутнение хрусталика глаза у пожилых людей, часто
ухудшение зрения и, в конечном итоге, требующее хирургического вмешательства.Длительное УФ-облучение
было показано, что это важный фактор в развитии этого заболевания.

Предыдущая | Далее

Ультрафиолетовое излучение — обзор

Введение

Жизнь на Земле началась со света. До появления кислорода в атмосфере Земли океан, а также пресные водоемы служили подходящей средой для эволюции ранних форм жизни Земли, поскольку вода обеспечивала защиту от разрушительного ультрафиолетового излучения Солнца.Фотоиндуцированные химические реакции привели к фотосинтезу. Кислород, производимый фотосинтезирующими бактериями, привел к образованию озона и, в конечном итоге, к формам жизни, которые могли развиваться также на суше, потому что озоновый слой обеспечивает жизненно важную защиту от вредного ультрафиолетового излучения.

В первичной атмосфере, а также сегодня, образование фотохимически активных частиц инициируется ультрафиолетовым и видимым солнечным излучением в процессе фотолиза , в котором молекулы расщепляются на атомы и более мелкие молекулы.Фотолиз молекулы кислорода (O 2 ) приводит к атомам кислорода (O). Озон затем образуется, когда атом кислорода и молекула кислорода объединяются с образованием O 3 . Химические реакции, катализируемые фотолизом, ответственны за разрушение атмосферного озона. Основная часть озона находится в стратосфере (15–50 км), где его содержание определяется балансом между процессами производства и потерь. Озон имеет максимум примерно на 20 км. Этот пик контролируется процессами производства и потерь.Производство озона зависит от фотолиза O 2 , который пропорционален произведению солнечного потока диссоциирующего УФ-излучения и плотности газа O 2 (см. Уравнение [4]). Интенсивность солнечного УФ-излучения быстро спадает с глубиной в атмосферу из-за поглощения и рассеяния атмосферными газами, тогда как плотность молекул O 2 экспоненциально убывает с высотой. Таким образом, производство озона будет иметь максимум на той высоте, где две кривые пересекают друг друга.

В этой статье описывается, как ультрафиолетовое излучение взаимодействует с молекулами и взвешенными веществами в атмосфере и океане. Он дает базовое описание этого взаимодействия, а также примеры того, как на проникновение ультрафиолетового излучения в океан влияет стратосферный озоновый слой и взвешенные частицы в океане.

Ультрафиолетовое излучение и здоровье человека

Автор: Д-р Дхавшини Равиндран, стажер по основной медицине, Здравоохранение Нортгемптоншира, Фонд NHS Foundation Trust, Кеттеринг, Англия.Главный редактор DermNet NZ: адъюнкт A / профессор Аманда Окли, дерматолог, Гамильтон, Новая Зеландия. Копия отредактирована Марией МакГиверн / Гасом Митчеллом. Январь 2018.

Эта статья была поддержана образовательным грантом от La Roche-Posay, дистрибьютора средств защиты от солнца и ухода за кожей в Новой Зеландии и Австралии. Спонсорство не влияет на контент.


Что такое ультрафиолетовое излучение?

Ультрафиолетовое излучение (УФИ) является частью электромагнитного спектра — энергии, излучаемой солнцем.УФИ классифицируются в зависимости от длины волны, которая находится в диапазоне от 100 до 400 нм.

  • UVR участвует в процессе загара, ускорении старения кожи, повреждении глаз и развитии рака кожи.
  • UVR также оказывает благотворное влияние из-за выработки витамина D в коже и его иммуномодулирующего воздействия на воспалительные кожные заболевания.

Другие источники ультрафиолетового излучения

Искусственные источники ультрафиолетового излучения включают кабины для загара и освещение на парах ртути; некоторые галогенные, люминесцентные лампы и лампы накаливания; и некоторые виды лазеров.

Типы ультрафиолетового излучения

Ультрафиолетовое излучение А

  • Ультрафиолетовое излучение А (УФА) — это длинноволновое УФИ (длина волны: 315–400 нм).
  • УФА проходит через всю атмосферу и составляет 95% УФИ, достигающего поверхности Земли.
  • Проникает через эпидермис человека в дерму.
  • UVA имеет более низкую энергию, чем ультрафиолетовое излучение B (UVB), и наносит меньший урон на фотон.
  • Он способствует солнечным ожогам, старению кожи и раку кожи из-за окислительного повреждения (повреждение клеток свободными радикалами).
  • UVA стимулирует окисление меланина в эпидермисе (немедленный загар) и выработку меланина (замедленное загар), которые защищают кожу, поглощая ультрафиолетовое излучение внутри эпидермиса.

Ультрафиолетовое излучение B

  • УФ-B — это УФ-излучение средней длины волны (длина волны: 280–315 нм).
  • Большинство солнечных лучей UVB фильтруется атмосферой.
  • Проникает в эпидермис человека, но не в дерму.
  • UV-B обладает высокой энергией и повреждает ДНК эпидермальных клеток.
  • Стимулирует выработку меланина.
  • УФ-B является основной причиной солнечных ожогов и некоторых форм рака кожи.

Ультрафиолетовое излучение C

  • Ультрафиолетовое излучение C (UVC) — это коротковолновое УФ-излучение (длина волны: <280 нм).
  • Solar UV-C полностью поглощается атмосферой и не достигает поверхности Земли.
  • UV-C может испускаться искусственными источниками UVR (например, сварочными дугами и ртутными лампами).
  • Хотя более короткие волны UVR не проникают через кожу, UV-C имеет более высокую энергию, чем UVB, и повреждает поверхность кожи.
  • Воздействие УФ-С может привести к сильному, но поверхностному солнечному ожогу.
Электромагнитный спектр видимого и ультрафиолетового излучения и биологическое воздействие на кожу

Ультрафиолетовый индекс

Ультрафиолетовый индекс (УФИ) является мерой силы УФИ, вызывающего эритему (солнечный ожог). Если UVI> 10, UVR является экстремальным, а если <3, то низким.

Факторы, которые приводят к большему воздействию ультрафиолетового излучения

УФИ выше, а УФИ более интенсивно ближе к экватору по сравнению с УФИ и УФИ на более длинных широтах, поскольку Солнце находится над головой, поэтому расстояние до Земли короче .Уровни УФИ также выше:

  • В летние месяцы и в середине дня, когда угол наклона солнца самый маленький
  • На большей высоте, когда атмосфера более разреженная
  • В ясный день по сравнению с пасмурным днем ​​или при загрязненной атмосфере
  • Вокруг отражающих поверхностей, таких как снег, песок, трава или вода
  • В Южном полушарии по сравнению с Северным полушарием, так как расстояние между Солнцем и Землей меньше:
    • По сравнению с северным полушарием, Новая Зеландия подвержена воздействию пикового УФИ на 40% выше на соответствующих широтах
  • Если озоновый слой истощен.

Национальный институт водных и атмосферных исследований (NIWA Taihoro Nukurangi) Измерения озона Лаудера, проведенные в Лаудере в Центральном Отаго, показывают сезонную и годовую климатологическую изменчивость. Количество озона в колонке измеряется в единицах Добсона (ЕД), где 1 ЕД = 2,69 x 10 16 молекул / см 2 .

Изменение озона в 2016 г. в Лаудере, Новая Зеландия

Что такое озоновый слой?

Озон — это следовые газы, образующие озоновый слой в стратосфере, которая является частью атмосферы вокруг Земли.

  • На каждые 10 миллионов молекул воздуха приходится три молекулы озона.
  • Озон — это молекула с высокой реакционной способностью, содержащая три атома кислорода.
  • Озон поглощает солнечное УФ-излучение, которое нагревает атмосферу.
  • Озон также защищает Землю от биологически вредного воздействия ультрафиолетового излучения.
  • Уменьшение содержания озона приводит к более высокому уровню УФИ на поверхности Земли.

Озоновая дыра и Монреальский протокол

  • Озоноразрушающие вещества (ОРВ), такие как хлорфторуглероды (ХФУ; также известные как фреоны) и галоны, которые когда-то использовались в холодильниках, аэрозольных баллончиках и огнетушителях, уменьшили количество озона в стратосфере.
  • Когда ХФУ достигают верхних слоев атмосферы, они подвергаются УФ-излучению, что приводит к их разрушению и образованию газообразного хлора. Хлор вступает в реакцию с атомами кислорода в озоне и разрывает молекулу озона.
  • Истощено более 50% озона в стратосфере Антарктики, что привело к образованию весенней «озоновой дыры». Летом обедненный озоном воздух из озоновой дыры может дрейфовать в Южную Америку и Новую Зеландию, что приводит к более высоким уровням УФИ, чем обычно для этих широт.
  • Более высокие уровни зимнего УФИ в Австралии наблюдались в 1990-х годах по сравнению с 1970-ми годами, что привело к прогнозам, что заболеваемость связанным с УФР раком кожи будет расти из-за истощения уровней озона.

«Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой» был подписан в 1987 году. Это международное природоохранное соглашение, направленное на защиту озонового слоя за счет сокращения производства и использования ОРВ, таких как ХФУ. С момента его начала атмосферные уровни ОРВ значительно снизились, и ожидается, что к 2050 году уровень стратосферного озона полностью восстановится.

Как ультрафиолетовое излучение влияет на кожу?

  • UVA вызывает окислительное повреждение ДНК в присутствии меланина.
  • UVB вызывает повреждение независимо от меланина и напрямую влияет на ДНК.
  • Вызванное УФВ высвобождение провоспалительных цитокинов вызывает солнечный ожог, который длится около 8 часов после воздействия. Пилинг сопровождается апоптозом клеток.
  • Повреждение ДНК

  • также вызывает потерю структурной целостности кожи и фотостарение.
  • Накопление нерепарированной ДНК и УФИ-индуцированная иммуносупрессия увеличивают риск мутаций и развития рака кожи.

Защитные механизмы

  • Загар возникает из-за ряда сложных шагов, которые запускаются повреждением ДНК и других компонентов кожи, вызванным УФ-излучением.
  • Толщина эпидермиса увеличивается в ответ на факторы роста, выделяемые поврежденными кератиноцитами.

Кожа лысой головы или лица, шеи и рук, постоянно подвергающаяся воздействию солнца, имеет уникальные характеристики по сравнению с кожей, которая не подвергалась воздействию УФ-излучения.

  • Кожа, подвергшаяся фотостарению, тоньше, чем кожа, не подвергавшаяся воздействию солнца, у того же человека.
  • Фото-состаренная кожа более сухая. Со временем актинические кератозы появляются на наиболее подверженных воздействию солнечных лучей участках кожи; это нежные красные чешуйчатые папулы и бляшки.
  • Кожа, поврежденная солнцем, менее эластична, чем кожа на других участках, и приобретает тусклый желтоватый оттенок из-за солнечного эластоза.
  • Кожа, подвергшаяся фотостарению, имеет более разнообразную пигментацию, чем другие участки, из-за веснушек, солнечного лентиго, а также участков с гипопигментацией и рубцами.Часто наблюдаются выступающие кровеносные сосуды (телеангиэктазии).

Роль ультрафиолетового излучения в развитии рака кожи

УФИ является основным канцерогеном. Он повреждает кожу, производя активные формы кислорода (свободные радикалы), которые повреждают белки, липиды, РНК и ДНК. Согласно модели с двумя ударами, где рак является результатом накопления мутаций в ДНК, развитие рака кожи зависит от генетической структуры человека (в частности, от сигнального полиморфизма MC1R , который определяет цвет кожи и волос, а также чувствительность к солнцу). плюс два фактора.

  1. UVR вызывает инициацию опухоли через мутации в ДНК.
  2. UVR является промотором опухоли и вызывает прогрессирующий рост опухоли.

Меланома кожи

  • Заболеваемость меланомой высока среди людей со светлой кожей, живущих близко к экватору, и выше в Австралии и Новой Зеландии по сравнению с Великобританией и Канадой, где уровни УФИ ниже.
  • У пожилых людей меланома в основном поражает голову и шею пациента и связана с хроническим воздействием УФИ.
  • У молодых людей меланома поражает туловище и конечности пациента, особенно у людей с множеством меланоцитарных невусов (родинок). Считается, что это связано с более ранним воздействием УФ-излучения, что приводит к солнечным ожогам.

Немеланомный рак кожи

Большинство BCC и SCC в коже, подвергшейся воздействию солнца, несут мутации «сигнатуры UVR» (т. Е. Переходы цитозина в тирозин в димерах циклобутан-пиримидина) в генах-супрессорах опухолей ( PTCh2 и p53 соответственно).

Рак кожи чаще встречается у людей с наследственными нарушениями светочувствительности.Эти расстройства включают:

Воздействие ультрафиолетового излучения также увеличивает риск:

Рак кожи из-за воздействия ультрафиолетового излучения

Как ультрафиолетовое излучение влияет на глаза?

Глаза частично защищены от солнечного света надбровными дугами. Прежде чем достичь сетчатки, отраженный УФИ фильтруется роговицей, меланином в радужной оболочке, водянистой влаге и хрусталиком. УФИ вызывает окислительное повреждение митохондриальной ДНК в макулярной части нервной сетчатки и пигментном эпителии сетчатки.УФИ может также способствовать воспалительным цитокинам и факторам транскрипции в глазу.

Воздействие солнечного УФ-излучения связано с:

  • Фотокератитом и фотоконъюнктивитом
  • Птеригиум
  • Катаракта, особенно кортикальная катаракта
  • Возрастная дегенерация желтого пятна
  • Злокачественные новообразования глаз
    • BCC — отвечает за> 90% злокачественных новообразований век
    • SCC — наиболее частое злокачественное новообразование роговицы и конъюнктивы
    • Меланома — наиболее частое первичное внутриглазное злокачественное новообразование.

Как ультрафиолетовое излучение влияет на иммунную систему?

Фотоны УФИ поглощаются хромофорами (атомами, которые окрашивают соединение) в эпидермисе и дерме, вызывая иммунный ответ.

  • UVR способствует развитию врожденного иммунного ответа человека, генерируя антимикробные пептиды в эпидермисе. Эти пептиды защищают от патогенов и способствуют росту и восстановлению клеток.
  • UVR подавляет приобретенные иммунные ответы посредством стимуляции регуляторных Т-клеток, которые играют решающую роль в поддержании кожного гомеостаза.
  • UVR, особенно UVB, индуцирует выработку фактора активации тромбоцитов, простагландина E2, гистамина и фактора некроза опухоли альфа; эти цитокины генерируют пожизненную популяцию супрессорных Т-клеток и вызывают воспаление, опосредованное нейтрофилами.
  • UVB приводит к синтезу витамина D, который также может влиять на иммунную функцию.

К состояниям светочувствительной кожи, возникающим в результате нарушения нормального иммунного ответа, относятся:

Расстройства светочувствительности

Другие связанные с иммунитетом состояния, связанные с ультрафиолетовым излучением

Астма
  • Люди, живущие на широтах, близких к экватору, с более высоким уровнем УФ-В, имеют повышенный риск развития атопической астмы.И наоборот, у них более низкий риск неатопической астмы.
Инфекция

UVR подавляет приобретенный иммунный ответ на микробные инфекции. Снижает защитную эффективность вакцинации. Иммуносупрессия, связанная с УФР, может реактивировать некоторые латентные инфекции и превращать бессимптомные инфекции в симптоматические. Он также может усиливать онкогенные свойства микробов, таких как вирус папилломы человека.

Благоприятные эффекты ультрафиолетового излучения

Благоприятные эффекты УФР включают:

  • Синтез витаминов D2 и D3 в коже.
  • Снижение сердечной смертности — это может быть связано с синтезом витамина D или снижением артериального давления и уровня холестерина в сыворотке крови.
  • Защита от некоторых аутоиммунных заболеваний (например, рассеянного склероза, сахарного диабета 1 типа и ревматоидного артрита).
  • Снижение риска инфекций (например, туберкулеза, включая туберкулез кожи и вирусные инфекции дыхательных путей).
  • Улучшение самочувствия и снижение риска депрессии — одна теория связывает это с увеличением производства и экспрессии бета-эндорфина в кератиноцитах.
  • Поддержание здоровых циркадных циклов за счет подавления мелатонина, вырабатываемого шишковидной железой, что снижает риск сезонного аффективного расстройства (САР).

Безопасно ли UVC? Ультрафиолетовое излучение и его воздействие на здоровье

УФ-свет и воздействие на здоровье

УФ-диапазон спектра электромагнитного излучения составляет от 10 нм до 400 нм. В зависимости от длины волны и времени воздействия УФ-излучение может нанести вред глазам и коже.

УФ-спектр разделен на четыре части:

  • UVA (от 315 нм до 400 нм)
  • UVB (от 280 нм до 315 нм)
  • UVC (от 200 нм до 280 нм)
  • УФ-вакуум (от 100 нм до 200 нм)

Уменьшение длины волны соответствует более высокочастотному излучению и большему количеству энергии на фотон.

Биологическое действие УФ-излучения

В то время как UVB-излучение широко известно своим вредным воздействием на кожу человека и связано с раком кожи, каждый из УФ-диапазонов (UVA, UVB и UVC) создает различные риски для людей.

Излучение

UVC относится к длинам волн короче 280 нм. Эти длины волн полностью поглощаются нашей атмосферой, и естественное УФ-излучение не достигает поверхности Земли. Эти длины волн доступны из искусственных источников, таких как светодиоды UVC.

Интенсивность точечных источников, таких как светодиоды UVC, падает на 1 в квадрате расстояния, а когда она превышает длину рассеяния, она спадает экспоненциально. Это означает, что 1) чем дальше источник УФС от человека, тем меньшая доза, которой он подвергается, и 2) длина поглощения УФ-излучения в коже человека чрезвычайно мала, так что почти никакое УФ-излучение не может достичь живых клеток в кожа; все поглощение происходит в слоях мертвых клеток.

Узнайте, как работает светодиод UVC

В редких случаях длительного прямого воздействия ультрафиолетового излучения C проявлялось временное повреждение глаз и кожи, такое как повреждение роговицы (иногда называемое «глазом сварщика»), хотя обычно оно заживает через пару дней. Поэтому рекомендации по безопасности при использовании светодиодов UVC включают защиту кожи (в частности, открытых ран) и, что наиболее важно, глаз от излучения UVC.

С инструкциями по безопасности использования источников ультрафиолетового излучения Евросоюза можно ознакомиться здесь.В частности, в исследовании делается вывод:

«В любом случае UVC сильно ослабляется хромофорами в верхнем эпидермисе (Young, 1997), и вызванное UVC повреждение ДНК в делящем базальном слое эпидермиса человека обнаруживается с трудом (Campbell et al, 1993; Chadwick et al, 1995), что может объяснить, почему кривая доза-ответ для УФ-эритемы кожи человека намного менее крутая, чем для УФ-В (Diffey and Farr, 1991). Маловероятно, что УФС от искусственных источников представляет острую или долгосрочную опасность для кожи человека.Однако ультрафиолетовое излучение может вызвать острый фотокератит… Воздействие ультрафиолетового излучения вряд ли вызовет острое или долгосрочное повреждение кожи, но может вызвать серьезное острое повреждение глаза, и его нельзя допускать вообще при использовании любого устройства для загара ».

В том же исследовании были обнаружены минимальные требования к здоровью и безопасности в отношении воздействия на рабочих рисков, связанных с искусственным оптическим излучением (2006/25 / EC), хотя для всех УФ-диапазонов вместе взятых: «Предельное значение воздействия для УФ (180-400 нм) составляет 30 Дж / м 2 (= дневное значение за 8 часов) ”

Воздействие УФС на кожу

Острые (краткосрочные) эффекты включают покраснение или изъязвление кожи.При высоких уровнях воздействия эти ожоги могут быть серьезными. Для хронического (длительного) воздействия также существует кумулятивный риск, который зависит от количества воздействия в течение вашей жизни. Долгосрочный риск большого кумулятивного воздействия включает преждевременное старение кожи и рак кожи.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ)

УФ-излучение легко поглощается одеждой, пластиком или стеклом. После поглощения УФ-излучение перестает быть активным. При работе с открытым УФ-излучением во время технического обслуживания, ремонта или в других ситуациях рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты, покрывающие все открытые участки.При работе с устройствами UVC необходимо:

  • Используйте УФ-очки и / или защиту, закрывающую все лицо.
    • Очки по рецепту и обычные защитные очки не защищают глаза от воздействия ультрафиолета, поэтому рекомендуется использовать очки с защитой от бокового воздействия, соответствующие стандарту ANSI Z87. Проконсультируйтесь с производителями ANSI Z87 по поводу надлежащего оборудования для защиты от ультрафиолетового излучения.
  • Закройте открытые участки кожи лабораторным халатом, нитриловыми перчатками или другой лабораторной одеждой

Безопасность Проектирование / Управление / Мониторинг / Техническое обслуживание

Воздействие

UVC может быть уменьшено за счет соображений безопасности продукта и средств контроля.Например, переключатели безопасности, соединенные последовательно, позволяют отключать источники ультрафиолетового излучения, не подвергая рабочих воздействию ультрафиолетового излучения. Или разместите переключатели ВКЛ / ВЫКЛ для источников света UVC отдельно от общего освещения в помещениях, доступных только уполномоченным лицам. Расположение переключателей должно быть заблокировано или защищено паролем, чтобы исключить случайное включение источника UVC. Каждая УФ-система должна иметь возможность просмотра, чтобы рабочие могли видеть лампу в сборе без возможности чрезмерного воздействия УФ-излучения.

Правильная установка, мониторинг, обучение обслуживающего персонала, вывески и использование предохранительных выключателей могут помочь избежать чрезмерного воздействия. Инструкции по эксплуатации и рекомендации по правильному использованию любой УФ-системы следует сохранять для справки, чтобы уменьшить опасное воздействие. Они должны быть четко видны операторам или обслуживающему персоналу и включать диапазоны температуры и относительной влажности, указанные в конструкции системы, для обеспечения безопасной работы. Техническое обслуживание следует проводить в соответствии с инструкциями производителя. Электроэнергия всегда должна быть отключена, чтобы предотвратить случайное воздействие.Стандартных инструкций по мониторингу УФ-оборудования нет, но есть коммерческие УФ-мониторы, которые обнаруживают выход или утечку.

Реакция на УФ-облучение

Последствия острого воздействия УФ-излучения обычно не тяжелые, и многие симптомы проявляются позже. В случае воздействия УФ-излучения рекомендуются следующие действия:

  • При подозрении на поражение глаз обратиться к офтальмологу
  • Немедленное лечение кожных поражений
  • Следуйте принятой в вашей организации процедуре отчетности об инцидентах в сфере EHS.Для этого часто требуется документальное подтверждение даты и времени инцидента, вовлеченных лиц, задействованного оборудования и типа травмы.

Биологические эффекты солнечного света, ультрафиолетового излучения, видимого света, инфракрасного излучения и витамина D для здоровья

Abstract

Человечество эволюционировало под воздействием солнечного света и зависело от солнечного света за его животворные свойства, которые ценились нашими ранними предками. Однако на протяжении более 40 лет непрофессиональная пресса и различные медицинские и дерматологические ассоциации осуждали воздействие солнца из-за его связи с повышенным риском рака кожи.Цель этого обзора — рассмотреть многие преимущества для здоровья, связанные с воздействием солнечного света, ультрафиолета A (UVA), ультрафиолета B (UVB), видимого и инфракрасного излучения.

Историческая перспектива

Земля купалась в солнечном свете более 3 миллиардов лет. По мере развития форм жизни в океане они подвергались воздействию солнечного света. Энергия солнца эффективно использовалась ранним фитопланктоном для производства углеводов в качестве источника энергии.Однако пребывание на солнце имело некоторые негативные последствия. Ультрафиолетовое излучение B (UVB), которое проникло через атмосферу, было поглощено светочувствительными макромолекулами, включая белки, РНК и ДНК в этих одноклеточных организмах, что привело к изменениям в их структуре. В результате появились механизмы восстановления структурных дефектов, вызванных поглощением этой энергии во время пребывания на солнце. Кроме того, организмы, вероятно, также разработали солнцезащитные фильтры, которые эффективно поглощают УФ-В излучение плазматической мембраной, тем самым уменьшая количество фотонов, достигающих светочувствительных макромолекул внутри клетки.Эргостерин мог бы служить отличным солнцезащитным кремом, поскольку его спектр поглощения охватывает длины волн примерно от 240 до 315 нм. Когда эргостерин поглощает УФ-В излучение, его энергия рассеивается за счет перегруппировки двойных связей в кольце В, вызывая разрыв связи между атомами углерода 9-10. Это расщепление приводит к раскрытию В-кольца с образованием превитамина D 2 . Превитамин D 2 имеет УФ-спектр поглощения, который по существу идентичен ДНК и РНК с пиком поглощения при 260 нм и, таким образом, также служит солнцезащитным кремом, защищающим генетический материал внутри клетки от повреждающего УФ-В-излучения.Однако превитамин D2 термодинамически нестабилен и подвергается перегруппировке своих 3 двойных связей, образуя более стабильный витамин D 2 . Витамин D 2 , как и превитамин D 2 , имеет УФ-спектр поглощения, подобный ДНК и РНК, с пиком поглощения при 265 нм. Плоская структура цис-цис-превитамина D2, который был зажат между углеводородными боковыми цепями, нарушается, поскольку он подвергается превращению в 5,6-цис-витамин D 2 .В результате этой структурной трансформации витамин D 2 выбрасывается из плазматической мембраны внутриклеточно или внеклеточно. Это, вероятно, привело к временному открытию плазматической мембраны, что позволило кальцию проникать в клетку и выходить из нее. Так родилась тесная связь между солнечным светом, витамином D и кальцием (1, 2).

Энергия солнечного света и кожа

Солнце производит огромное количество энергии, включая космическое, гамма-лучи, рентгеновские лучи, UVB и UVA излучение, видимое излучение и инфракрасное излучение.Все высокоэнергетическое космическое, гамма- и рентгеновское излучение отражается или поглощается атмосферой, окружающей нашу планету. Большая часть УФ-излучения эффективно поглощается стратосферным озоновым слоем. Все УФ-излучение (200–280 нм) эффективно поглощается озоновым слоем и не достигает поверхности земли. Большая часть излучения UVB (290–320) нм поглощается озоновым слоем. Летом около 0,1% достигает поверхности земли в полдень на экваторе. Примерно 5% УФА-излучения (321-400 нм) достигает поверхности земли.Большая часть видимого излучения (39%) и инфракрасного излучения (56%) достигает поверхности Земли (Рисунок 1).

Рисунок 1.

Солнце космическое, гамма-лучи, рентгеновские лучи, ультрафиолетовое излучение, видимое излучение и инфракрасное излучение. Большая часть излучения отражается или поглощается атмосферой, и только излучение с длиной волны 290 нм в инфракрасном диапазоне достигает поверхности земли. Кожа и тело реагируют на волны различной длины, которые влияют на различные биологические процессы, включая увеличение экспрессии гена проопиомеланокортина (POMC), что приводит к выработке гормона кортикотропина надпочечников (АКТГ) и бета-эндорфина; производство витамина D, высвобождение и производство оксида азота (NO), производство оксида углерода (CO) и улучшение заживления ран.(С разрешения Holick Copyright 2016).

Между длиной волны и энергией существует обратная зависимость. Меньшие длины волн излучения имеют более высокую энергию. Когда человеческая кожа подвергается воздействию солнечного света, было бы разумно сделать вывод, что излучение с самой высокой энергией, т.е.излучение UVB будет проникать в кожу более глубоко, чем фотоны с меньшей энергией, такие как UVA и видимое излучение. Однако кожа содержит множество макромолекул, включая РНК, ДНК и белки, которые эффективно поглощают фотоны UVB, и поэтому почти все фотоны UVB поглощаются макромолекулами в эпидермисе.Эти макромолекулы менее эффективно поглощают УФА-излучение, и в результате УФА-излучение проникает через эпидермис в дерму. Эпидермис или дерма поглощает очень мало видимого и инфракрасного излучения и, таким образом, может проникать глубоко в полость тела при купании внутренних органов (рис. 2А). В ответ на воздействие солнечного света кожа реагирует увеличением количества верхнего мертвого слоя, рогового слоя, который действует как зеркала, отражая и преломляя излучение UVA и UVB.Излучение UVA и UVB, которое проникает через эпидермис, достигая соединения эпидермиса и дермы, поглощается меланоцитами, вынуждая их производить меланин (рис. 2B). Меланин упакован в меланосомы, которые высвобождаются в эпидермис, где они оседают на ядрах эпидермальных клеток, действуя как зонтик, поглощающий УФ-В и УФ-А излучение, чтобы они не попадали в клетку. Поглощение УФА-излучения эпидермисом и дермой может вызвать образование свободных радикалов, которые могут повредить белки, ДНК и РНК в клетках (3).Помимо того, что меланин является чрезвычайно эффективным солнцезащитным кремом, он также действует как антиоксидант и поглотитель свободных радикалов, тем самым уменьшая повреждение клеток свободными радикалами (4).

Солнечный свет, рак кожи, морщины и иммунная система

Когда ДНК поглощает УФ-излучение, это может вызвать перекрестное связывание пиримидиновых оснований, тимина и цитозина. Двухцепочечная РНК также может образовывать димеры урацила (5). Двумя распространенными продуктами UVB являются димеры циклобутан-пиримидина и 6,4-приимидин-пиримидоны.Эти премутагенные поражения изменяют структуру ДНК и, как следствие, ингибируют ДНК-полимеразы и останавливают репликацию клеток (6, 7). Эти димеры обычно восстанавливаются путем фотореактивации или эксцизионной репарации нуклеотидов (8-10). Неремонтированные димеры обладают мутагенными свойствами. Считается, что определенные гены, такие как ген-супрессор опухоли p53, если их не исправить, могут привести к нерегулируемой гиперпролиферации эпидермальных клеток, вызывая актинический кератоз. Если поражены оба гена p53, это может привести к немеланомному плоскоклеточному раку кожи (11).

Меланома, являющаяся наиболее смертоносным раком кожи, часто обнаруживается на наименее подверженных воздействию солнечных лучей участках. Факторы риска меланомы включают количество солнечных ожогов в детстве и молодом возрасте, генетическую предрасположенность, рыжий цвет волос,

повышенное количество родинок на теле. Профессиональное пребывание на солнце связано со снижением риска этого смертельного рака кожи (12).

Рисунок 2.

A. Проникновение ультрафиолета B (UVB), ультрафиолета A (UVA), видимого и инфракрасного излучения в кожу человека.B. В ответ на воздействие UVB и UVA излучения роговой слой утолщается, и меланоциты на стыке эпидермиса и дермы стимулируются к выработке меланина. (С разрешения Holick Copyright 2016).

УФА-излучение создает свободные радикалы, которые также могут повреждать ДНК в клетках кожи, повышая риск злокачественных новообразований (13). Кроме того, УФА, проникая в дерму, может вызывать перекрестное сшивание коллаген-эластиновой сети, что приводит к повреждению кожи и образованию морщин (14). Он также влияет на иммунную систему, повышая иммунную толерантность (рис. 3) (15).

Историческая перспектива и последствия лишения солнечного света для здоровья

В начале 19 века большинство ученых считали, что единственным действием солнечного света на кожу было выделение тепла, которое и было причиной солнечных ожогов. Однако доктор Э. Холмс провел простое исследование, в котором он выставил одну руку на солнечный свет и в то же время измерил температуру окружающего воздуха в течение определенного периода времени.

вызвал покраснение, образование пузырей и боль. Он зафиксировал температуру воздуха 90 градусов по Фаренгейту.В то же время он выставил солнечному свету другую руку, поверх которой положил ткань. На этой руке не было ни покраснения, ни волдырей, ни боли, даже несмотря на то, что температура была 102 ° F. Он также выставил на руку черного гранадца такое же количество солнечного света и продемонстрировал, что пигментация кожи предохраняет кожу от солнечных ожогов (16).

Рисунок 3.

Воздействие солнечного света вызывает различные реакции кожи. (С разрешения Holick Copyright 2016).

Это была первая демонстрация того, что солнечный свет, проникая в белую кожу, имел биологический эффект и что пигментация кожи была «защитой от палящего воздействия солнца».

Когда промышленная революция охватила Северную Европу в конце 17 века, врачи начали сообщать, что у детей, живущих в центральных городах Глазго и Лондона, развиваются деформации скелета, особенно заметные в ногах, а также задержка роста. К началу XIX века было подсчитано, что более 90% детей, живущих в промышленных городах по всей Европе, страдали этой болезнью деформации костей, известной как рахит (17). В 1822 году Снядецкий сообщил, что дети, живущие в Варшаве, страдают рахитом, тогда как дети, живущие в сельской местности за пределами Варшавы, не заболевают этой болезнью деформации костей.Он пришел к выводу, что «сильное и очевидное влияние солнца на лечение рахита и частое возникновение болезни в густонаселенных городах, где улицы узкие и плохо освещенные» (18). Для медицинского сообщества было непостижимо, как воздействие солнечного света на кожу может иметь какие-либо последствия для здоровья скелета, и это наблюдение игнорировалось почти 100 лет. В 1889 году Палм написал своим коллегам, живущим в Индии и Китае, где питание было крайне плохим, а дети жили в нищете, с вопросом, видели ли они детей, больных рахитом.Они сообщили, что это редкое заболевание. Он рассуждал, что у детей, живущих в Лондоне, было лучшее питание и лучшие жилищные условия, и поэтому единственным общим знаменателем было то, что дети, живущие в загрязненных городах Лондона и Глазго, не подвергались воздействию солнечного света. Он рекомендовал солнечные ванны как метод лечения и профилактики рахита (19).

В то же время Финсен использовал солнечный свет в его различных формах для лечения вульгарной волчанки, кожного заболевания, вызванного туберкулезной инфекцией.За свои проницательные наблюдения он получил Нобелевскую премию 1903 г. (20).

В 1919 году Хульдщинский сообщил, что воздействие ртутной дуговой лампы у детей является эффективным средством лечения рахита (21). Вскоре за этим последовало сообщение Hess и Unger (22) о том, что воздействие солнечного света на детей с рахитом было эффективным в лечении этого заболевания костей. Эти наблюдения быстро нашли применение в практике облучения пищевых продуктов УФ-излучением, которое придавало антирахитическое действие (23).Эргостерин, продуцируемый дрожжами, при воздействии УФ-В излучения обладал антирахитической активностью, и в конечном итоге этот фактор был идентифицирован как витамин D 2 . Первоначально молоко было обогащено эргостерином с последующим УФ-облучением для придания антирахитической активности. Когда витамин D 2 производился коммерчески, его просто добавляли в молоко. Этот простой процесс оказался эффективным в деле устранения этой болезни костей как проблемы здоровья в странах, которые использовали эту практику обогащения.

Быстро стало понятно, что кожа под воздействием солнечного света вырабатывает другой витамин D. Он был идентифицирован как витамин D 3 . Он был получен из предшественника холестерина, 7-дегидрохолестерина, Windaus et al. (26). За открытие витамина D 3 он получил Нобелевскую премию в 1928 году.

Эти наблюдения вызвали революцию в представлениях о пользе солнечного света для здоровья и породили концепцию гелиотерапии. В начале 1930-х годов правительство Соединенных Штатов разослало родителям брошюру, в которой они призывали своих младенцев загорать, чтобы «помочь им нормально расти».В брошюре также отмечалось, что «темнокожим младенцам нужно больше солнца, чтобы защитить их от рахита, чем светлокожим младенцам».

Таким образом, воздействие солнечного света поощрялось для хорошего здоровья, а витамин D был обогащен широким спектром продуктов, включая не только молоко и хлеб, но также заварной крем, газированные напитки, хот-доги и пиво (16).

В конце 1940-х — начале 1950-х годов очень высокие дозы витамина D, даваемые младенцам, приводили к развитию у них гиперкальциемии (25). Кроме того, из Великобритании поступали сообщения о младенцах с измененной структурой лица, проблемами с сердцем, умственной отсталостью и гиперкальциемией.Эксперты Королевского колледжа врачей и Британской педиатрической ассоциации пришли к выводу, что это было вызвано интоксикацией витамином D, предположительно из-за чрезмерного обогащения молока витамином D. В результате Великобритания приняла законы, запрещающие обогащение любых продуктов. в том числе продукты питания и даже кремы для кожи местного применения, поскольку они обогащены витамином D. Истерия о том, что витамин D в высоких дозах может вызвать врожденные дефекты и умственную отсталость, распространилась по Европе и большей части мира, и в результате в большинстве стран мира сегодня все еще нет позволяют обогащать даже молоко витамином D.Оглядываясь назад, вполне вероятно, что у этих младенцев был синдром Уильяма (26). Это редкое генетическое заболевание связано с темным лицом, проблемами с сердцем, легкой умственной отсталостью и повышенной чувствительностью к витамину D, что может вызвать гиперкальциемию (26, 27).

К сожалению, до сих пор большинство специалистов в области здравоохранения учат, что витамин D является одним из самых токсичных жирорастворимых витаминов и по-прежнему строго регулируется органами здравоохранения в государственных учреждениях.

Солнечный свет и витамин D

Основным источником витамина D для большинства детей и взрослых является воздействие солнечного света (17, 28).Очень немногие продукты содержат витамин D естественным образом; к ним относятся лосось, выловленный в естественных условиях, другая жирная рыба, жир печени трески и вяленые грибы (28). Некоторые страны, включая США, Канаду и Швецию, поощряют обогащение молока витамином D. Многие страны обогащают маргарин витамином D.

Во время пребывания на солнце УФ-В излучение с длиной волны 290-315 нм поглощается 7-дегидрохолестерином в плазме. мембрана эпидермальных клеток, в результате чего образуется цис, цис-превитамин D 3 (1, 2).Эта термодинамически нестабильная молекула внутри плазматической мембраны начинает быстро изомеризоваться в результате неферментативного мембранного процесса в течение нескольких часов до витамина D 3 . После образования витамин D 3 покидает кровообращение и транспортируется в печень, где превращается в 25-гидроксивитамин D 3 [25 (OH) D] (28, 29). Это основная циркулирующая форма витамина D, которая измеряется врачами для определения статуса витамина D. Однако 25 (OH) D имеет небольшую биологическую активность и попадает в почки, где он превращается в свою активную форму, 1,25-дигидроксивитамин D [1,25 (OH) 2 D].После образования 1,25 (OH) 2 D перемещается в тонкий кишечник для увеличения абсорбции кальция в кишечнике и в скелет для мобилизации кальция, когда из рациона поступает недостаточное количество кальция (Рисунок 4) (28, 29 ).

Многие ткани и клетки в организме, включая макрофаги, мозг, грудь, простату, толстую кишку и кожу, и многие другие, обладают способностью превращать 25 (OH) D в 1,25 (OH) 2 D (29 , 30). Эти клетки также имеют рецептор витамина D (VDR) и, однажды сформировавшись в клетке, 1,25 (OH) 2 D взаимодействует со своим ядерным рецептором, чтобы разблокировать генетическую информацию, которая контролирует многочисленные метаболические процессы, включая репарацию ДНК, антиоксидантную активность и регулирование клеточного пролиферация и дифференцировка (рисунок 4) (31, 32).

Влияние UVB, UVA и видимого излучения на кожные POMC, гены биологических часов и выработку мелатонина

Люди чувствуют себя хорошо, находясь на солнце. Когда культивируемые кератиноциты человека подвергались воздействию УФА или УФВ и УФА излучения, клетки, подвергшиеся УФА и УФВ излучению, имели заметное увеличение экспрессии и продукции бета-эндорфина по сравнению с клетками, подвергавшимися только УФА излучению (рис.3) (33). Биопсия кожи взрослых, подвергшихся воздействию УФ-В излучения, продемонстрировала повышенную экспрессию бета-эндорфина в кератиноцитах (34).Сообщалось, что здоровые взрослые, находящиеся в солярии, повышают уровень бета-эндорфина в сыворотке на 44% (35). Было продемонстрировано, что бета-эндорфин, эндогенный опиоидный пептид, не только улучшает самочувствие , т.е. бегунов, но также может вызывать облегчение боли и расслабление. Недостаток солнечного света связан с депрессией. Зимой это может вызвать у восприимчивых людей сезонное аффективное расстройство (САР). Наш циркадный ритм контролируется синим светом, поглощаемым фоторецепторами глаза, что приводит к снижению выработки мелатонина (36).Для некоторых людей уменьшение интенсивности солнечного света, вызванное сезонными изменениями, предотвращает подавление мелатонина, и в результате человек хочет спать и становится вялым и подавленным. Терапия ярким светом с яркостью 10000 люмен в течение от 30 минут до 1 часа утром может помочь подавить выработку мелатонина в шишковидной железе, тем самым облегчая многие симптомы, связанные с SAD (37, 38).

В настоящее время признано, что все клетки экспрессируют гены, способные поддерживать клеточное время.Было продемонстрировано, что эти гены часов экспрессируют факторы транскрипции, которые регулируют активность экспрессии генов и, таким образом, сохраняют время в различных клетках. Хорошим примером является сообщение о том, что большинство клеток плодовой мушки экспрессируют эти гены часов (39). Было замечено, что ген периода ( PER ) появлялся и исчезал в ногах, крыльях, грудной клетке и брюшке этого насекомого. Когда культивируемые кератиноциты человека подвергались воздействию УФ-В излучения, наблюдалось значительное увеличение экспрессии двух генов часов, альфа-периода 1 и альфа-часов, которые, как полагают, играют важную роль в контроле клеточной циркадной активности (рис. 3) (40). .

Рисунок 4.

Схематическое изображение синтеза и метаболизма витамина D для функций скелета и не скелета. При воздействии солнечного света 7-дегидрохолестерин в коже превращается в превитамин D 3 . Превитамин D 3 немедленно превращается в витамин D 3 за счет теплового процесса. Чрезмерное воздействие солнечного света превращает превитамин D 3 и витамин D 3 в неактивные фотопродукты. Витамин D 2 и витамин D 3 из пищевых источников включаются в хиломикроны, транспортируемые лимфатической системой в венозное кровообращение.Витамин D (D представляет собой D2 или D3), вырабатываемый в коже или попадающий в организм с пищей, может накапливаться, а затем высвобождаться из жировых клеток. Витамин D в кровотоке связан с витамином D-связывающим белком (DBP), который транспортирует его в печень, где витамин D превращается витамином D-25-гидроксилазой в 25-гидроксивитамин D [25 (OH) D] . Это основная циркулирующая форма витамина D, которая используется клиницистами для измерения статуса витамина D (хотя большинство справочных лабораторий сообщают, что нормальный диапазон составляет 20-100 нг / мл, предпочтительный диапазон для здоровья — 30-60 нг / мл).Он биологически неактивен и должен преобразовываться в почках 25-гидроксивитамин D-1a-гидроксилазой (1-OHase) в свою биологически активную форму 1,25-дигидроксивитамин D [1,25 (OH) 2 D]. 1,25 (OH) 2 D 3 затем поглощается клетками-мишенями и направляется на внутриклеточные D-связывающие белки (IDBP), на митохондриальную 24-гидроксилазу или на рецептор витамина D (VDR). Комплекс 1,25 (OH) 2 D 3 -VDR гетеродимеризуется с рецептором ретиноевой кислоты (RXR) и связывается со специфическими последовательностями в промоторных областях гена-мишени.Связанный с ДНК гетеродимер привлекает компоненты комплекса РНК-полимеразы II и ядерные регуляторы транскрипции. Фосфор сыворотки, факторы роста фибробластов кальция (FGF-23) и другие факторы могут увеличивать или уменьшать продукцию почками 1,25 (OH) 2 D. 1,25 (OH) 2 Обратная связь D регулирует свою собственную синтез и снижает синтез и секрецию паратироидного гормона (ПТГ) в паращитовидных железах. 1,25 (OH) 2 D увеличивает экспрессию 25-гидроксивитамин D-24-гидроксилазы (24-OHase) для катаболизма 1,25 (OH) 2 D до водорастворимой, биологически неактивной кальцитроновой кислоты , который выводится с желчью.1,25 (OH) 2 D усиливает всасывание кальция в тонком кишечнике, стимулируя экспрессию эпителиального кальциевого канала (ECaC) и кальбиндина 9K (кальций-связывающий белок, CaBP). 1,25 (OH) 2 D распознается своим рецептором в остеобластах, вызывая увеличение экспрессии активатора рецептора лиганда NF-kB (RANKL). Его рецептор RANK на преостеокласте связывает RANKL, который вызывает превращение преостеокласта в зрелый остеокласт. Зрелый остеокласт удаляет кальций и фосфор из кости для поддержания уровня кальция и фосфора в крови.Достаточный уровень кальция и фосфора способствует минерализации скелета. Аутокринный метаболизм 25 (OH) D; когда макрофаг или моноцит стимулируется через его toll-подобный рецептор 2/1 (TLR2 / 1) инфекционным агентом, таким как Mycobacterium tuberculosis или его липополисахарид, сигнал активирует экспрессию VDR и 1-OHase. Уровень 25 (OH) D 30 нг / мл или выше обеспечивает адекватный субстрат для 1-OHase для преобразования 25 (OH) D в 1,25 (OH) 2 D в митохондриях. 1,25 (OH) 2 D перемещается в ядро, где увеличивает экспрессию кателицидина, пептида, способного стимулировать врожденный иммунитет и индуцировать разрушение инфекционных агентов, таких как M.туберкулез. Также вероятно, что 1,25 (OH) 2 D, продуцируемый в моноцитах или макрофагах, высвобождается для местного воздействия на активированные Т-лимфоциты, которые регулируют синтез цитокинов, и активированные В-лимфоциты, которые регулируют синтез иммуноглобулинов. Когда уровень 25 (OH) D составляет примерно 30 нг / мл, снижается риск многих распространенных видов рака. Считается, что локальная продукция 1,25 (OH) 2 D в груди, толстой кишке, простате и других тканях регулирует множество генов, контролирующих пролиферацию, включая p21 и p27, а также гены, ингибирующие ангиогенез. и вызывают дифференцировку и апоптоз.Как только 1,25 (OH) 2 D завершает задачу по поддержанию нормальной клеточной пролиферации и дифференцировки, он индуцирует экспрессию фермента 24-OHase, который усиливает катаболизм 1,25 (OH) 2 D до биологически инертная кальцитроновая кислота. Таким образом, местно продуцируемый (аутокринный) 1,25 (OH) 2 D не попадает в кровоток и не влияет на метаболизм кальция. Паращитовидные железы обладают активностью 1-ОНазы, а местная продукция 1,25 (ОН) 2 D подавляет экспрессию и синтез паратироидного гормона.1,25 (OH) 2 D, продуцируемый в почках, попадает в кровоток и может подавлять выработку реннина в почках и стимулировать секрецию инсулина в бета-островковых клетках поджелудочной железы. (С разрешения Holick Copyright 2013).

Солнечный свет, УФ-излучение и здоровье сердца

Сезон оказывает сильное влияние на сердечную смертность (41, 42). Сообщается, что сердечная смертность значительно увеличивается на 22% и 31% у норвежских и ирландских мужчин и на 24% и 39% у норвежских и ирландских женщин зимой по сравнению с летом (43).Это наблюдение подтверждает сообщения о том, что уровень холестерина в сыворотке и артериальное давление ниже летом по сравнению с зимой как у мужчин, так и у женщин (44, 45). Также было замечено, что как систолическое, так и диастолическое артериальное давление увеличивается с увеличением расстояния от экватора (46). 6-недельное исследование 18 пациентов с хроническим заболеванием почек в возрасте 26-66 лет, подвергшихся воздействию УФ-В или УФ-А-излучения, показало, что у тех, кто подвергался УФ-А-излучению, не было изменений кровяного давления, тогда как у тех, кто подвергался УФ-В-излучению, было статистически более стабильно. значительное снижение как систолического, так и диастолического артериального давления (47).На исходном уровне у обеих групп пациентов был обнаружен дефицит витамина D. Группа, получавшая УФА-излучение, не продемонстрировала никаких изменений в их циркулирующем уровне 25 (ОН) D, тогда как группа, получавшая УФВ-излучение, увеличила свой уровень в крови на 180% до достаточного диапазона (47). Последующее исследование показало, что 26-недельное воздействие УФ-В-излучения могло поддерживать нормальное кровяное давление у пациентов с гипертонией в течение 26-недельного исследования. После прекращения УФ-В облучения у пациентов контролировали артериальное давление в течение дополнительных 9 месяцев, и пациенты оставались нормальными.

Механизм (ы), задействованный в наблюдении того, что гипертония и сердечно-сосудистые заболевания коррелируют с широтой и подъемом зимой, недостаточно изучен. Частично это объясняется увеличением производства витамина D 3 . В нескольких сообщениях было высказано предположение, что дефицит витамина D связан с гипертонией, сердечно-сосудистыми заболеваниями и смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний (48-54). Исследование с участием подростков, которые получали 2000 МЕ витамина D3 ежедневно в течение 4 месяцев, показало значительное снижение жесткости сосудов (55).

Рисунок 5.

Биологические функции генов, уровни экспрессии которых изменились после 2 месяцев приема витамина D 3 . После приема добавок витамина D 3 мы идентифицировали 291 ген, экспрессия которых была значительно снижена или увеличена. Некоторые из этих генов влияют на несколько путей, которые участвуют в ответе на стресс и репарацию ДНК, репликацию ДНК, иммунную регуляцию, эпигенетическую модификацию, регуляцию транскрипции и другие биологические функции.Кроме того, добавка витамина D 3 влияла на экспрессию Y-РНК и CETN3, которые участвуют в репарации ДНК в ответ на воздействие УФ-излучения. (С разрешения Holick, авторское право 2013 г.).

Также известно, что кожа обладает способностью вырабатывать оксид азота (NO), известный вазодилататор (41). Когда 24 здоровых добровольца подверглись воздействию 2 стандартных эритемных доз УФА-излучения, их кровяное давление существенно снизилось. Дальнейшие исследования показали, что УФА-излучение предплечья увеличивает кровоток независимо от активности NO-синтазы (NOS).Было замечено, что облучение УФА усиливает высвобождение кожных запасов NO (56).

Существуют и другие факторы, которые также могут играть роль в объяснении того, почему меньшее пребывание на солнце связано с гипертонией, сердечно-сосудистыми заболеваниями и смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний. Воздействие УФ-В излучения вызывает выделение окиси углерода из гемоглобина. Окись углерода может вызывать расширение сосудов (57). Есть также свидетельства того, что во время пребывания на солнце это вещество P и пептид, связанный с геном кальцитонина, также продуцируются в коже.Оба они являются известными вазодилататорами (рис. 3) (58).

Солнечный свет, аутоиммунные и инфекционные заболевания

Сообщалось, что, как и сердечно-сосудистые заболевания, существует обратная связь с повышенным риском развития рассеянного склероза, диабета 1 типа и широты (59–61). У человека, живущего на экваторе, риск развития диабета 1 типа в 10-15 раз ниже (62). У человека, родившегося и живущего на широте ниже 35 ° северной широты, риск развития рассеянного склероза в более позднем возрасте был на 50% ниже (59).Также сообщалось, что у женщин, которые потребляли больше всего витамина D, риск развития рассеянного склероза снижался на 41% (63) и ревматоидного артрита на 44% (17). В модели мышей, естественно склонных к развитию диабета 1 типа, лечение 1,25 (OH) 2 D 3 на протяжении всей их жизни снижало риск развития диабета 1 типа более чем на 90% (64). Исследование, проведенное в Финляндии, показало, что младенцы первого года жизни в 1960-х годах, получавшие 2000 МЕ витамина D 3 ежедневно в течение первого года жизни, снижали риск развития диабета 1 типа в более позднем возрасте на 88% (65 ).

На мышиной модели рассеянного склероза было обнаружено, что воздействие УФ-В излучения было более эффективным, чем 1,25 (ОН) 2 D 3 в уменьшении признаков экспериментального аутоиммунного энцефалита (66).

Хотя есть убедительные доказательства того, что улучшение статуса витамина D в раннем возрасте может снизить риск многих аутоиммунных заболеваний, вероятно, есть дополнительные преимущества от воздействия ультрафиолетового излучения. Одно из потенциальных преимуществ может быть связано с повышенной экспрессией гена проопиомеланокортина ( POMC ), который приводит не только к выработке бета-эндорфина, но и к АКТГ (гормон адренокортикотропина), который увеличивает выработку кортизола надпочечниками, известного как модулятор иммунной системы (67).

Финсен получил Нобелевскую премию за наблюдение, что воздействие солнечного света эффективно при лечении кожной туберкулезной инфекции. В настоящее время признано, что макрофаги обладают VDR и, когда они проглатывают инфекционный агент, такой как туберкулез, активируются толл-подобные рецепторы. Эта активация приводит к повышенной экспрессии 1-альфа-гидроксилазы. 25 (OH) D, который попадает в макрофаг, превращается этим ферментом в 1,25 (OH) 2 D. 1,25 (OH) 2 D взаимодействует со своим VDR в ядре, увеличивая экспрессию гена, который производит кателицидин.Повышенное производство кателицидина, защитного белка, приводит к уничтожению инфекционного туберкулеза (68). Также было замечено, что школьники в Японии, которые получали 1200 МЕ витамина D 3 ежедневно в течение зимы, снижали риск развития инфекции гриппа А более чем на 40% (69). Также было замечено, что у этих детей частота повторных приступов астмы снизилась на 90%. Здоровые взрослые, у которых в среднем поддерживается уровень 25 (OH) D в крови 38 нг / мл, вдвое снижают риск развития острых вирусных инфекций дыхательных путей (17).

Применение видимого и ближнего инфракрасного излучения для здоровья кожи

Эффективность лечения красным, синим и ближним инфракрасным светом была оценена для заживления ран, уменьшения тонких линий, морщин и повышения плотности кожного коллагена (рис. 1). В одном исследовании ультразвуковое исследование образцов кожи до и после 30 процедур с использованием красного света и технологии возбуждающего света выявило существенные улучшения в дермальной коллагеновой матрице с увеличенной толщиной. Последующая клиническая фотография показала улучшение морщин и шероховатости кожи (70).

Солнечный свет и рак

В 1915 году сообщалось, что у домашних работников риск смерти от рака в 8 раз выше, чем у уличных работников (71). В 1941 году Апперли сообщил, что люди, живущие на северо-востоке, имеют гораздо более высокий риск смерти от рака по сравнению с людьми, живущими в южных штатах США (72). В 1980-х годах Garland et al. сообщил, что риск развития колоректального рака был выше у тех, кто жил на более высоких широтах в Соединенных Штатах (73).За этим последовал отчет о связи с риском развития колоректального рака и дефицита витамина D (74). Было высказано предположение, что 1000 МЕ витамина D в день снижают риск колоректального рака на целых 50%. За этими основополагающими наблюдениями последовало множество экологических и ассоциативных исследований, касающихся дефицита витамина D и жизни в высоких широтах с повышенным риском развития различных видов рака и повышенной смертности от рака (75–83).

Исследование женщин в Канаде показало, что у женщин, которые больше всего подвергались солнечному свету в возрасте от 10 до 19 лет, риск развития рака груди в более позднем возрасте на 69% ниже по сравнению с женщинами, которые меньше всего подвергались воздействию солнца в течение жизни. тот же период времени (84).

Хотя точные механизмы, с помощью которых солнечный свет помогает снизить риск развития многих смертельных видов рака, неизвестны, известно, что многие клетки в организме могут локально преобразовывать 25 (OH) D в 1,25 (OH) 2 D (28, 30-32). Таким образом 1,25 (OH) 2 D взаимодействует со своим рецептором в клетке, чтобы разблокировать широкий спектр генов. Было подсчитано, что более 2000 генов могут прямо или косвенно регулироваться 1,25 (OH) 2 D (31, 32, 85). В исследовании здоровых взрослых, которые получали 2000 МЕ витамина D 3 ежедневно в течение 12 недель, было обнаружено, что по сравнению с исходным уровнем 291 гена в их лейкоцитах были значительно изменены.Эти гены связаны с более чем 80 различными путями, которые контролируют среди других биологических процессов репарацию ДНК, апоптоз, окислительный стресс и противовоспалительную активность, все из которых могут быть связаны со злокачественными новообразованиями (рис. 5) (31).

Заключение

Неоспоримый факт, что жизнь в более высоких широтах и ​​меньшее пребывание на солнце увеличивает риск многих хронических заболеваний, инфекционных заболеваний и смертности. Даже месяц рождения влияет на риск заболевания на протяжении всей жизни (86). Недавнее исследование показало широко распространенную сезонную экспрессию генов, демонстрирующую заметные ежегодные различия в генах, влияющих на иммунитет и физиологию (87).Самки мышей, подвергшиеся воздействию ультрафиолетового излучения B, приводили к возникновению сигнальной системы в дугообразном ядре, что приводило к экспрессии гена POMC. Это привело к увеличению уровня бета-эндорфина и альфа-МСГ в крови (88). Это наблюдение предполагает, что воздействие ультрафиолетового излучения B на кожу также оказывает глубокое влияние на деятельность мозга.

Еще один неоспоримый факт заключается в том, что основным источником витамина D для большинства людей является пребывание на солнце. Исследование пастухов масаи, которые жили недалеко от экватора и ежедневно подвергались воздействию солнечного света, показало, что уровень в крови в среднем 25 (OH) D составляет 48 нг / мл (89).Таким образом, вполне вероятно, что наши предки-охотники-собиратели, ежедневно подвергавшиеся воздействию солнечного света, поддерживали уровни в крови в том же диапазоне; диапазон, аналогичный тому, что был предложен в Руководстве по эндокринной практике , то есть 25 (OH) D 40-60 нг / мл для максимального здоровья костей и общего состояния здоровья и благополучия. В улучшении статуса витамина D нет обратной стороны, за исключением некоторых пациентов с гранулематозными расстройствами, которые имеют гиперчувствительность к витамину D (90). Для достижения здорового образа жизни требуется разумное пребывание на солнце, физические упражнения и поддержание уровня 25 (OH) D в сыворотке не менее 30 нг / мл (предпочтительно 40-60 нг / мл).Европейский кодекс борьбы с раком 4-е издание признает, что благотворное влияние солнца на выработку витамина D может быть полностью достигнуто при одновременном устранении чрезмерного воздействия солнца (91). Для поддержания нормального уровня 25 (OH) D в сыворотке крови предлагается три подхода. Употребление в пищу продуктов, которые естественным образом содержат или обогащены витамином D, может помочь удовлетворить некоторые потребности в витамине D. Разумное пребывание на солнце весной, летом и осенью улучшит статус витамина D. Поскольку так много факторов влияют на индуцированный солнцем синтез витамина D 3 app, dminder.info, был разработан, чтобы дать рекомендации по разумному пребыванию на солнце и снижению риска солнечных ожогов. Чтобы гарантировать достаточность витамина D, следует также ежедневно принимать добавки с витамином D. Для детей 1000 МЕ и для взрослых 2000 МЕ в день будут поддерживать уровень 25 (OH) D в крови выше 30 нг / мл. Тем, кто страдает ожирением, может потребоваться как минимум в 2-3 раза больше, чтобы удовлетворить их потребность.

  • Получено 21 января 2016 г.
  • Исправление получено 17 февраля 2016 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *