La fuente de luz ultravioleta es. ¿Qué es esta radiación? El efecto positivo de la radiación ultravioleta.

La luz ultravioleta daña las células vivas sin afectar la composición química del agua y el aire, lo que la distingue extremadamente favorablemente de todos los métodos químicos de desinfección y desinfección del agua.

Logros años recientes en iluminación e ingeniería eléctrica, proporcionan un alto grado de fiabilidad en la desinfección del agua con rayos ultravioleta.

¿Qué es esta radiación?

Radiación ultravioleta, rayos ultravioleta, radiación ultravioleta, radiación electromagnética invisible al ojo, que ocupa la región espectral entre la radiación visible y la de rayos X dentro del rango de longitud de onda de 400-10 nm. El área completa de radiación ultravioleta se divide convencionalmente en cerca (400-200 nm) y lejos, o vacío (200-10 nm); este último nombre se debe a que la radiación ultravioleta de esta zona es fuertemente absorbida por el aire y su estudio se realiza mediante dispositivos espectrales de vacío.

Las fuentes naturales de radiación ultravioleta son el Sol, las estrellas, las nebulosas y otros objetos espaciales. Sin embargo, solo la parte de longitud de onda larga de la radiación ultravioleta (290 nm) llega a la superficie de la tierra. La radiación ultravioleta de longitud de onda más corta es absorbida por el ozono, el oxígeno y otros componentes atmosféricos a una altitud de 30 a 200 km de la superficie de la Tierra, lo que desempeña un papel importante en los procesos atmosféricos.

Fuentes artificiales de radiación ultravioleta. Para diversas aplicaciones de radiación ultravioleta, la industria produce mercurio, hidrógeno, xenón, etc. lámparas de descarga de gas, cuyas ventanas (o todo el matraz) están hechas de materiales transparentes a la radiación UV (generalmente cuarzo). Cualquier plasma de alta temperatura (plasma de chispas y arcos eléctricos, plasma formado al enfocar radiación láser de alta potencia en gases o en una superficie sólidos, etc.) es una poderosa fuente de radiación ultravioleta.

A pesar de que la luz ultravioleta nos la da la naturaleza misma, no es segura.

La luz ultravioleta es de tres tipos: "A"; "B"; "CON". Capa de ozono evita que los rayos ultravioleta "C" golpeen la superficie de la tierra. La luz en el espectro ultravioleta "A" tiene una longitud de onda de 320 a 400 nm, la luz en el espectro ultravioleta "B" tiene una longitud de onda de 290 a 320 nm. La radiación ultravioleta tiene suficiente energía para afectar los enlaces químicos, incluso en las células vivas.

Energía del componente ultravioleta luz de sol causa daño a los microorganismos a nivel celular y genético, el mismo daño se le hace a los humanos, pero se limita a la piel y los ojos. Las quemaduras solares son causadas por la exposición a los rayos ultravioleta "B". El ultravioleta "A" penetra mucho más profundamente que el ultravioleta "B" y promueve el envejecimiento prematuro de la piel. Además, la exposición a la luz ultravioleta "A" y "B" conduce al cáncer de piel.

De la historia de los rayos ultravioleta.

El efecto bactericida de los rayos ultravioleta se descubrió hace unos 100 años. Las primeras pruebas de laboratorio de UVR en la década de 1920 fueron tan prometedoras que la erradicación completa de las infecciones transmitidas por el aire parecía posible en un futuro muy próximo. UVI se ha utilizado activamente desde la década de 1930, y en 1936 se utilizó por primera vez para esterilizar aire en un quirófano. En 1937, el primer uso de rayos ultravioleta en el sistema de ventilación de una escuela estadounidense redujo drásticamente la incidencia de sarampión y otras infecciones entre los estudiantes. Entonces pareció que se había encontrado un remedio maravilloso para combatir las infecciones transmitidas por el aire. Sin embargo, un mayor estudio de UVI y peligrosos efectos secundarios redujo seriamente las posibilidades de su uso en presencia de personas.

El poder de penetración de los rayos ultravioleta es pequeño y se propagan solo en línea recta, es decir, en cualquier taller se forman muchas zonas de sombra que no están sujetas a tratamiento germicida. Con la distancia de la fuente de radiación ultravioleta, su acción biocida disminuye drásticamente. La acción de los rayos se limita a la superficie del objeto irradiado y su pureza es de gran importancia.

El efecto bactericida de la radiación ultravioleta.

El efecto desinfectante de la radiación ultravioleta se debe principalmente a reacciones fotoquímicas, como resultado de lo cual se produce un daño irreversible al ADN. Además del ADN, la luz ultravioleta actúa sobre otras estructuras celulares, en particular, sobre el ARN y las membranas celulares. La luz ultravioleta, como arma de alta precisión, incide con precisión en las células vivas sin afectar la composición química del medio, como es el caso de los desinfectantes químicos. Esta última propiedad lo distingue muy favorablemente de todos los métodos de desinfección química.

El uso de radiación ultravioleta.

El ultravioleta se utiliza actualmente en varios campos: instituciones médicas (hospitales, clínicas, hospitales); industria alimentaria (alimentos, bebidas); industria farmacéutica; medicina Veterinaria; para la desinfección de aguas potables, circulantes y residuales.

Los avances modernos en iluminación e ingeniería eléctrica han proporcionado las condiciones para la creación grandes complejos Desinfección UV. La introducción generalizada de la tecnología UV en los sistemas de suministro de agua municipales e industriales permite garantizar una desinfección (desinfección) eficaz como agua potable antes de alimentar la red de suministro de agua de la ciudad y las aguas residuales antes de verterlas en los cuerpos de agua. Esto permite excluir el uso de cloro tóxico, aumentar significativamente la confiabilidad y seguridad de los sistemas de suministro de agua y alcantarillado en su conjunto.

Desinfección de agua ultravioleta

Una de las tareas urgentes en la desinfección del agua potable, así como de las aguas residuales industriales y domésticas tras su clarificación (tratamiento biológico) es el uso de tecnología que no utilice reactivos químicos, es decir, tecnología que no conduzca a la formación de compuestos tóxicos. durante el proceso de desinfección (como en el caso de la aplicación de compuestos de cloro y ozonización) con la destrucción completa simultánea de la microflora patógena.

Hay tres partes del espectro de radiación ultravioleta que tienen diferentes efectos biológicos. La radiación ultravioleta con una longitud de onda de 390-315 nm tiene un efecto biológico débil. Los rayos UV en el rango de 315-280 nm tienen un efecto anti-raquítico y la radiación ultravioleta con una longitud de onda de 280-200 nm tiene la capacidad de matar microorganismos.

Los rayos ultravioleta con una longitud de onda de 220-280 tienen un efecto perjudicial sobre las bacterias, y el efecto bactericida máximo corresponde a una longitud de onda de 264 nm. Esta circunstancia se utiliza en instalaciones bactericidas destinadas a la desinfección de aguas principalmente subterráneas. La fuente de los rayos ultravioleta es una lámpara de mercurio-argón o mercurio-cuarzo instalada en una caja de cuarzo en el centro del cuerpo metálico. La cubierta protege la lámpara del contacto con el agua, pero transmite libremente los rayos ultravioleta. La desinfección ocurre durante el flujo de agua en el espacio entre la caja y la tapa con exposición directa a los rayos ultravioleta de los microbios.

La acción bactericida se evalúa en unidades denominadas bacta (b). Para asegurar el efecto bactericida de la irradiación ultravioleta, es suficiente aproximadamente 50 μb min / cm2. La irradiación ultravioleta es el método más prometedor de desinfección del agua con una alta eficiencia en relación con los microorganismos patógenos, que no conduce a la formación de subproductos nocivos, que en ocasiones sufre la ozonización.

La irradiación UV es ideal para la desinfección de aguas artesianas.

La opinión de que el agua subterránea se considera libre de contaminación microbiana como resultado de la filtración del agua a través del suelo no es del todo correcta. Los estudios han demostrado que el agua subterránea está libre de microorganismos grandes como prótesis o helmintos, pero los microorganismos más pequeños, como los virus, pueden penetrar el suelo en manantiales subterráneos agua. Incluso si no se encuentran bacterias en el agua, el equipo de descontaminación debe actuar como una barrera contra la contaminación estacional o de emergencia.

La irradiación UV debe usarse para asegurar la desinfección del agua a la calidad estándar para los indicadores microbiológicos, mientras que las dosis necesarias se seleccionan en función de la reducción requerida en la concentración de microorganismos patógenos e indicadores.

La irradiación UV no forma subproductos de reacción, su dosis puede aumentarse a valores que garanticen la seguridad epidemiológica, tanto para bacterias como para virus. Se sabe que la radiación ultravioleta actúa sobre los virus de manera mucho más eficiente que el cloro, por lo que el uso de radiación ultravioleta en la preparación del agua potable permite, en particular, resolver en gran medida el problema de la eliminación de los virus de la hepatitis A, que no siempre se resuelve con los métodos tradicionales. tecnología de cloración.

Se recomienda el uso de radiación ultravioleta como desinfección para el agua que ya ha sido purificada por su color, turbidez y contenido de hierro. El efecto de la desinfección del agua se controla determinando el número total de bacterias en 1 cm3 de agua y el número de bacterias indicadoras del grupo E. coli en 1 litro de agua después de su desinfección.

Hasta la fecha, las lámparas UV de flujo continuo se utilizan ampliamente. El elemento principal de esta instalación es un bloque de irradiadores formado por lámparas de espectro UV en una cantidad determinada por el rendimiento requerido para el agua tratada. El interior de la lámpara tiene una cavidad para un conducto. El contacto con los rayos ultravioleta se produce a través de ventanas especiales dentro de la lámpara. El cuerpo de la unidad está hecho de metal, que protege contra la penetración de los rayos en el medio ambiente.

El agua suministrada a la instalación debe cumplir los siguientes requisitos:

• contenido total de hierro - no más de 0,3 mg / l, manganeso - 0,1 mg / l;


• contenido de sulfuro de hidrógeno: no más de 0.05 mg / l;


• turbidez: no más de 2 mg / l para el caolín;


• cromaticidad: no más de 35 grados.

El método de desinfección ultravioleta tiene las siguientes ventajas sobre los métodos de desinfección oxidativa (cloración, ozonización):

• La irradiación ultravioleta es letal para la mayoría de las bacterias, virus, esporas y protozoos acuáticos. Destruye los agentes causantes de enfermedades infecciosas como la fiebre tifoidea, cólera, disentería, hepatitis viral, poliomielitis, etc. El uso de radiación ultravioleta permite lograr una desinfección más eficaz que la cloración, especialmente en relación con los virus;


• La desinfección con luz ultravioleta se produce debido a reacciones fotoquímicas dentro de los microorganismos, por lo tanto, un cambio en las características del agua tiene un efecto mucho menor en su efectividad que durante la desinfección con reactivos químicos. En particular, el efecto de la radiación ultravioleta sobre los microorganismos no se ve afectado por el pH y la temperatura del agua;


• en agua tratada con radiación ultravioleta, compuestos tóxicos y mutagénicos que Influencia negativa sobre la biocenosis de cuerpos de agua;


• a diferencia de las tecnologías oxidativas, en caso de sobredosis, no hay efectos negativos. Esto permite simplificar significativamente el control sobre el proceso de desinfección y no realizar análisis para determinar la concentración residual del desinfectante en el agua;


• el tiempo de desinfección con irradiación UV es de 1 a 10 segundos en modo de flujo continuo, por lo que no es necesario crear recipientes de contacto;


• Los logros de los últimos años en la iluminación y la ingeniería eléctrica permiten garantizar un alto grado de fiabilidad de los complejos UV. Las lámparas ultravioleta modernas y los equipos de control para ellos se producen en masa, tienen una alta vida útil;


• para la desinfección con radiación ultravioleta, los costes operativos son menores que con la cloración y, además, la ozonización. Esto se debe al consumo relativamente bajo de electricidad (3-5 veces menos que con la ozonización); sin necesidad de reactivos costosos: cloro líquido, hipoclorito de sodio o calcio, así como sin necesidad de reactivos para decloración;


• no es necesario crear depósitos para reactivos tóxicos que contienen cloro que requieren el cumplimiento de medidas especiales de seguridad técnica y ambiental, lo que aumenta la confiabilidad de los sistemas de suministro de agua y alcantarillado en su conjunto;


• El equipo ultravioleta es compacto, requiere áreas mínimas, su implementación es posible en los procesos tecnológicos existentes. instalaciones de tratamiento sin detenerlos, con un mínimo de obra de construcción e instalación.

Recuerdo la desinfección con lámparas ultravioleta desde la infancia: en el jardín de infantes, el sanatorio e incluso en el campamento de verano había varias estructuras aterradoras que brillaban con una hermosa luz púrpura en la oscuridad y de las cuales los maestros nos alejaron. Entonces, ¿qué es exactamente la radiación ultravioleta y por qué la necesita una persona?

Quizás la primera pregunta a responder es qué son los rayos ultravioleta en general y cómo funcionan. Este suele ser el nombre de la radiación electromagnética, que se encuentra en el rango entre visible y radiografía... El ultravioleta se caracteriza por una longitud de onda de 10 a 400 nanómetros.
Fue descubierto en el siglo XIX, y esto sucedió gracias al descubrimiento de la radiación infrarroja. Habiendo descubierto el espectro IR, en 1801 I.V. Ritter llamó la atención sobre el extremo opuesto del rango de luz durante los experimentos con cloruro de plata. Y luego, varios científicos llegaron a la vez a la conclusión sobre la falta de homogeneidad de la radiación ultravioleta.

Hoy se divide en tres grupos:

• Radiación UV-A - casi ultravioleta;
• UV-B - medio;
• UV-C - lejos.

Esta división se debe en gran parte al efecto de los rayos en una persona. La fuente natural y principal de radiación ultravioleta en la Tierra es el Sol. De hecho, es a partir de esta radiación que nos salvan los protectores solares. En este caso, el ultravioleta lejano es completamente absorbido por la atmósfera de la Tierra y el UV-A apenas llega a la superficie, provocando un bronceado agradable. Y en promedio, el 10% de los rayos UV-B provoca lo mismo bronceado y también puede conducir a la formación de mutaciones y enfermedades de la piel.

Las fuentes artificiales de radiación ultravioleta se crean y utilizan en medicina, agricultura, cosmetología y diversas instalaciones sanitarias. La generación de radiación ultravioleta es posible de varias formas: por temperatura (lámparas incandescentes), movimiento de gas ( lámparas de gas) o vapores metálicos (lámparas de mercurio). Además, la potencia de dichas fuentes varía desde varios vatios, normalmente pequeños emisores móviles, hasta un kilovatio. Estos últimos se montan en grandes instalaciones estacionarias. Los campos de aplicación de los rayos UV se deben a sus propiedades: la capacidad de acelerar procesos químicos y biológicos, el efecto bactericida y la luminiscencia de determinadas sustancias.

El ultravioleta se usa ampliamente para resolver una amplia variedad de tareas. En cosmetología, el uso de radiación ultravioleta artificial se utiliza principalmente para el bronceado. Los salones de bronceado crean un ultravioleta-A bastante suave de acuerdo con los estándares introducidos, y la proporción de UV-B en las lámparas de bronceado no supera el 5%. Psicólogos modernos Recomendamos los solariums para el tratamiento de la "depresión invernal", que es causada principalmente por una deficiencia de vitamina D, ya que se forma bajo la influencia de los rayos ultravioleta. Además, las lámparas UV se utilizan en manicura, ya que es en este espectro donde se secan los esmaltes en gel especialmente resistentes, laca y similares.

Las lámparas ultravioleta se utilizan para crear fotografías en situaciones no estándar, por ejemplo, para capturar objetos espaciales que son invisibles en un telescopio convencional.

El ultravioleta se usa ampliamente en actividades de expertos. Con su ayuda, se verifica la autenticidad de las pinturas, ya que las pinturas y barnices más recientes en tales rayos se ven más oscuros, lo que significa que se puede establecer la edad real del trabajo. Los científicos forenses también utilizan rayos ultravioleta para detectar rastros de sangre en los objetos. Además, la luz ultravioleta es ampliamente utilizada para el desarrollo de precintos ocultos, elementos de seguridad e hilos, confirmando la autenticidad de los documentos, así como en diseno de iluminacion Espectáculos, rótulos de establecimientos o decoraciones.

En instituciones médicas lámparas ultravioleta se utilizan para esterilizar instrumentos quirúrgicos. Además, la desinfección del aire mediante rayos ultravioleta todavía está muy extendida. Hay varios tipos de tales equipos.

Estos son los nombres de las lámparas de mercurio de alta y baja presión, así como de las lámparas de destellos de xenón. La bombilla de dicha lámpara está hecha de vidrio de cuarzo. La principal ventaja de las lámparas germicidas es su larga vida útil y su capacidad de trabajo instantánea. Aproximadamente el 60% de sus rayos se encuentran en el espectro bactericida. Las lámparas de mercurio son bastante peligrosas de usar; en caso de daño accidental a la carcasa, se requiere una limpieza profunda y desmercurización de la habitación. Las lámparas de xenón son menos peligrosas cuando están dañadas y tienen una mayor actividad bactericida. también lámparas germicidas dividido en ozono y libre de ozono. Los primeros se caracterizan por la presencia en su espectro de una longitud de onda de 185 nanómetros, que interactúa con el oxígeno del aire y lo convierte en ozono. Las altas concentraciones de ozono son peligrosas para los humanos, y el uso de tales lámparas está estrictamente limitado en el tiempo y se recomienda solo en un área ventilada. Todo ello condujo a la creación de lámparas libres de ozono, cuya bombilla está revestida con un revestimiento especial que no transmite una onda de 185 nm al exterior.

Independientemente del tipo, las lámparas bactericidas tienen desventajas comunes: operan en equipos complejos y costosos, la vida promedio del emisor es de 1.5 años y, después del quemado, las lámparas deben almacenarse empaquetadas en una habitación separada y desecharse en un lugar especial. forma de acuerdo con la normativa vigente.

Constan de lámpara, reflectores y otros elementos auxiliares. Dichos dispositivos son de dos tipos: abiertos y cerrados, dependiendo de si los rayos ultravioleta pasan al exterior o no. Los abiertos liberan luz ultravioleta, reforzada por reflectores, en el espacio circundante, capturando casi toda la habitación a la vez si se instalan en el techo o la pared. Está estrictamente prohibido procesar las instalaciones con un irradiador de este tipo en presencia de personas.
Los irradiadores cerrados funcionan según el principio de un recirculador, dentro del cual se instala una lámpara, y un ventilador extrae aire al dispositivo y libera el exterior ya irradiado. Se colocan en las paredes a una altura de al menos 2 m del suelo. Se pueden usar en presencia de personas, sin embargo, el fabricante no recomienda la exposición prolongada, ya que parte de los rayos UV pueden pasar al exterior.
Entre las desventajas de tales dispositivos, se puede notar la inmunidad a las esporas de moho, así como todas las dificultades para deshacerse de las lámparas y las estrictas regulaciones de uso, según el tipo de emisor.

Instalaciones germicidas

Un grupo de irradiadores combinados en un dispositivo que se utiliza en una habitación se denomina instalación bactericida. Suelen ser bastante grandes y consumen mucha energía. El tratamiento del aire con instalaciones bactericidas se realiza estrictamente en ausencia de personas en la sala y se monitorea de acuerdo con la Ley de Puesta en Marcha y el Registro de Registro y Control. Se utiliza únicamente en establecimientos médicos e higiénicos para la desinfección tanto del aire como del agua.

Desventajas de la desinfección de aire UV

Además de los ya enumerados, el uso de emisores de UV tiene otras desventajas. En primer lugar, la luz ultravioleta en sí misma es peligrosa para el cuerpo humano, no solo puede causar quemaduras en la piel, sino que también afecta el trabajo del sistema cardiovascular, es peligrosa para la retina. Además, puede provocar la aparición de ozono, y con él los síntomas desagradables inherentes a este gas: irritación del tracto respiratorio, estimulación de la aterosclerosis, agravamiento de las alergias.

La eficiencia de las lámparas UV es bastante controvertida: la inactivación de patógenos en el aire con dosis permitidas de radiación ultravioleta ocurre solo cuando estas plagas son estáticas. Si los microorganismos se mueven, interactúan con el polvo y el aire, la dosis de radiación requerida aumenta 4 veces, lo que no puede ser creado por una lámpara UV convencional. Por lo tanto, la eficiencia del irradiador se calcula por separado, teniendo en cuenta todos los parámetros, y es extremadamente difícil elegir los adecuados para influir en todo tipo de microorganismos a la vez.

La penetración de los rayos ultravioleta es relativamente superficial, e incluso si los virus estacionarios están bajo una capa de polvo, las capas superiores protegen a las inferiores al reflejar la luz ultravioleta de ellos mismos. Esto significa que después de la limpieza, se debe volver a realizar la desinfección.
Los irradiadores UV no pueden filtrar el aire, solo luchan contra los microorganismos, manteniendo intactos todos los contaminantes mecánicos y alérgenos.

La radiación ultravioleta del Sol y las fuentes artificiales, según la longitud de onda, se divide en tres rangos:

• - región A - longitud de onda 400-320 nm (radiación ultravioleta de onda larga UV-A);
• - región B - longitud de onda 320-275 nm (ultravioleta de onda media Radiación UV-B);
• - región C - longitud de onda 275-180 nm (radiación ultravioleta de onda corta UV-C).

Existen diferencias significativas en la acción de la radiación de onda larga, media y corta sobre las células, los tejidos y el cuerpo.

La radiación de longitud de onda larga del Área A (UV-A) tiene una variedad de efectos biológicos, provocando la pigmentación de la piel y la fluorescencia de sustancias orgánicas. Los rayos UV-A tienen la mayor capacidad de penetración, lo que permite que algunos átomos y moléculas del cuerpo absorban selectivamente la energía de la radiación UV y pasen a un estado excitado inestable. La transición posterior al estado inicial va acompañada de la liberación de cuantos de luz (fotones) capaces de iniciar varios procesos fotoquímicos, que afectan principalmente a las moléculas de ADN, ARN y proteínas.

Los procesos fototécnicos provocan reacciones y cambios por parte de diversos órganos y sistemas, que forman la base del efecto fisiológico y terapéutico de los rayos UV. Los cambios y efectos que ocurren en un organismo irradiado con rayos UV (fotoeritema, pigmentación, desensibilización, efecto bactericida, etc.) tienen una clara dependencia espectral (Fig.1), que sirve de base para el uso diferenciado de varias partes de los rayos UV. espectro.

Figura 1 - Dependencia espectral de los efectos biológicos más importantes de la radiación ultravioleta

La irradiación con rayos ultravioleta de onda media provoca la fotólisis de la proteína con la formación de sustancias biológicamente activas, y la exposición a rayos de onda corta a menudo conduce a la coagulación y desnaturalización de las moléculas de proteína. Bajo la influencia de los rayos ultravioleta de los rangos B y C, especialmente en dosis elevadas, se producen cambios en los ácidos nucleicos, por lo que pueden producirse mutaciones celulares.

Al mismo tiempo, los rayos de longitud de onda larga conducen a la formación de una enzima de fotorreactivación específica que promueve la reducción de ácidos nucleicos.

1. La radiación ultravioleta más utilizada es con fines medicinales.
2. Los rayos UV también se utilizan para esterilizar y desinfectar agua, aire, habitaciones, objetos, etc.
3. Su uso es muy común con fines profilácticos y cosméticos.
4. La radiación UV también se utiliza con fines de diagnóstico, para determinar la reactividad del organismo, en métodos luminiscentes.

La radiación ultravioleta es un factor vital y su desventaja a largo plazo conduce al desarrollo de una especie de complejo de síntomas con "falta de luz" o "deficiencia de UV". Muy a menudo, se manifiesta en el desarrollo de una deficiencia de vitamina D, un debilitamiento de las reacciones inmunobiológicas protectoras del cuerpo, exacerbación de enfermedades crónicas, trastornos funcionales del sistema nervioso, etc., talleres, salas de máquinas y en el extremo norte.

Irradiación ultravioleta

La irradiación ultravioleta es producida por varios productos artificiales con diferentes longitudes de onda λ. La absorción de los rayos UV va acompañada de una serie de procesos fotoquímicos y fotofísicos primarios, que dependen de su composición espectral y determinan el efecto fisiológico y terapéutico del factor en el organismo.

Ultravioleta de onda larga Los rayos (DUV) estimulan la proliferación de células en la capa de Malpighian del epidermos y la descarboxilación de la tirosina, seguida de la formación de una capa espinosa en las células. Luego viene la estimulación de la síntesis de ACTH y otras hormonas, etc. Se obtienen varios cambios inmunológicos.

Los rayos DUV tienen un efecto biológico más débil, incluida la formación de eritema, que otros rayos UV. Para aumentar la sensibilidad de la piel a ellos, se utilizan fotosensibilizadores, con mayor frecuencia compuestos de la serie furocumarina (puvalan, beroxan, psoralen, amminofurin, etc.)

Esta propiedad de la radiación de longitud de onda larga permite su uso en el tratamiento de enfermedades de la piel. Método de terapia PUVA (también se usa alcohol salicílico).

Así, puedes destacar las principales características efectos curativos Rayos DUV:

1. Los efectos curativos son

• - fotosensibilizante,
• - formador de pigmentos,
• - inmunoestimulante.

1. Los rayos DUV, como otras áreas de radiación ultravioleta, provocan un cambio en el estado funcional del sistema nervioso central y su parte superior de la corteza cerebral. Debido a la reacción refleja, mejora la circulación sanguínea, aumenta la actividad sectorial de los órganos digestivos y el estado funcional de los riñones.
2. Los rayos DUV afectan el metabolismo, principalmente minerales y nitrógeno.
3. Las aplicaciones locales de fotosensibilizadores se utilizan ampliamente para formas limitadas de psoriasis. V Últimamente El UV-B se utiliza con éxito como sensibilizador ya que tiene una mayor actividad biológica. La irradiación combinada de UV-A y UV-B se denomina irradiación selectiva.
4. Los rayos DUV se utilizan tanto para exposiciones locales como generales. Las principales indicaciones para su uso son:

• - enfermedades de la piel (psoriasis, eczema, vitiligo, seborrea, etc.)
• - enfermedades inflamatorias crónicas de los órganos internos (especialmente los órganos respiratorios)
• - Enfermedades de los órganos de soporte y movimiento de diversas etnologías.
• - quemaduras, congelación
• - Heridas y úlceras lentas, con fines cosméticos.

Contraindicaciones

• - procesos antiinflamatorios agudos,
• - enfermedades del hígado y los riñones con grave deterioro de sus funciones,
• - hipertiroidismo,
• - mayor sensibilidad a la radiación ultravioleta.

Ultravioleta medio(SUF) La radiación tiene un efecto biológico pronunciado y versátil.

Cuando los cuantos de radiación SUV se absorben en la piel, se forman productos de bajo peso molecular de la fotólisis de proteínas y productos de la peroxidación de lípidos. Provocan cambios en la organización ultraestructural de membranas biológicas, complejos proteína-lípidos, enzimas de membrana y sus propiedades fisicoquímicas y funcionales más importantes.

Los productos de fotodegradación activan el sistema de fagocitos mononucleares y provocan la desgranulación de mastocitos y basófilos. Como resultado, se liberan sustancias biológicamente activas (cininas, prostaglandinas, heparina, leucotrienos, tromboxanos, etc.) y mediadores vasoactivos (acetilcolina, histamina) en el área irradiada y los tejidos adyacentes, lo que aumenta significativamente la permeabilidad y el tono de los vasos sanguíneos. y también contribuir a la relajación de los músculos lisos. ... Debido a los mecanismos humorales, aumenta la cantidad de capilares cutáneos en funcionamiento, aumenta la velocidad del flujo sanguíneo local, lo que conduce a la formación eritomas.

La irradiación repetida de SUV puede dar lugar a la aparición de una pigmentación que desaparece rápidamente, lo que contribuye a un aumento de la función barrera de la piel, aumenta su sensibilidad al frío y su resistencia a la acción. sustancias toxicas y factores adversos.

Tanto la respuesta eritemal como otros cambios causados ​​por los rayos SUV dependen no solo de la longitud de onda, sino también de la dosis. En fototerapia, se utiliza en dosis eritemales y suberitemales.

La irradiación con rayos SUV en dosis suberitemales promueve la formación de vitamina D en la piel, que, tras su biotransformación en el hígado y los riñones, interviene en la regulación del metabolismo fósforo-calcio en el organismo. La irradiación de SUV promueve la formación no solo de vitamina D1, sino también de su isómero, la ergocalcifemina (vitamina D2). Este último tiene un efecto antiraquítico, estimula las vías aeróbicas y anaeróbicas de la respiración celular. Pequeñas dosis de rayos SUV también modulan el metabolismo de otras vitaminas (A y C) y activan procesos metabólicos en los tejidos irradiados. Bajo su influencia, la función trófica adaptativa del sistema nervioso simpático se activa, los procesos alterados se normalizan. diferentes tipos metabolismo, actividad cardiovascular.

Por tanto, la radiación SUV tiene un efecto biológico pronunciado. Dependiendo de la fase de irradiación, puede contraer eritema en la piel y las membranas mucosas o tratarlo con una dosis que no lo cause. El mecanismo de acción terapéutica de las dosis eritemales y no eritemales de SUF es diferente, por lo tanto, las indicaciones para el uso de radiación ultravioleta también serán diferentes.

El eritema ultravioleta aparece en el sitio de la irradiación con UV-B después de 2-8 horas y se asocia con la muerte de las células epidérmicas. Los productos de la fotólisis de proteínas ingresan al torrente sanguíneo y causan vasodilatación, edema de la piel, migración de leucocitos, irritación de numerosos receptores, lo que lleva a una serie de reacciones reflejas del cuerpo.

Además, los productos de fotólisis que ingresan al torrente sanguíneo tienen un efecto humoral en los órganos individuales, los sistemas nervioso y endocrino del cuerpo. Los fenómenos de inflamación aséptica disminuyen gradualmente hacia el séptimo día, dejando atrás la pigmentación de la piel en el lugar de la irradiación.

Los principales efectos terapéuticos de la irradiación SUF:

1. SUF - las radiaciones son formadoras de vitaminas, troposestimulantes, inmunomoduladoras - estas son dosis suberitemales.
2. Antiinflamatorio, analgésico, desensibilizante: esta es una dosis eritematosa.
3. Enfermedades bronquiales, asma, endurecimiento es una dosis sin eritema.

Indicaciones para la aplicación tópica de UV-B (dosis suberitema y eritematosa):

• - neuritis aguda
• - meositis aguda
• - Enfermedades pustulosas de la piel (furúculo, ántrax, sicosis, etc.)
• - erisipela
• - úlceras tróficas
• - heridas lentas
• - úlceras por presión
• - enfermedades articulares inflamatorias y postraumáticas
• - artritis reumatoide
• - asma bronquial
• - bronquitis aguda y crónica
• - enfermedades respiratorias agudas
• - inflamación de los apéndices uterinos
• - amigdalitis crónica.

Las zonas libres de eritema de radiación ultravioleta del espectro B durante la irradiación general del cuerpo eliminan el fenómeno de D-hipovitaminosis asociado con la falta de luz solar. Normaliza el metabolismo fósforo-calcio, estimula la función de los sistemas simpático-adrenal y pituitario-adrenal, aumenta la fuerza mecánica del tejido óseo y estimula la formación de callos, aumenta la resistencia de la piel del cuerpo y del cuerpo en su conjunto a factores dañinos ambiente externo. Disminuyen las reacciones alérgicas y exudativas, aumenta el rendimiento mental y físico. Otros trastornos en el cuerpo causados ​​por la inanición solar se debilitan.

Indicaciones para Aplicacion General UV-B (dosis sin eritema):

• - D-hipovitaminosis
• - Enfermedad metabólica
• - predisposición a enfermedades pustulosas
• - neurodermatitis
• - soriasis
• - fracturas óseas y alteración de la formación de callos
• - asma bronquial
• - enfermedades crónicas del aparato bronquial
• - endurecimiento del cuerpo.

Contraindicaciones:

• - neoplasmas malignos
• - tendencia a sangrar
• - enfermedades sanguíneas sistémicas
• - tirotoxicosis
• - tuberculosis activa
• - úlcera péptica del estómago y duodeno en la etapa aguda
• - hipertensión en estadio II y III
• - aterosclerosis de gran alcance de las arterias del cerebro y las arterias coronarias.

Onda corta espectro ultravioleta radiación(KUV) radiación.

La radiación ultravioleta de onda corta es un factor físico activo, ya que sus cuantos tienen la mayor reserva de energía. Es capaz de provocar desnaturalización y fotólisis de ácidos nucleicos y proteínas debido a la excesiva absorción de la energía de sus cuantos por diversas moléculas, principalmente ADN y ARN.

Al actuar sobre los microorganismos, sobre las células, esto conduce a la inactivación de su genoma y a la desnaturalización de las proteínas, lo que conduce a su muerte.

Cuando se emiten rayos KUV, se produce un efecto bactericida, ya que su impacto directo sobre la proteína es fatal para las células de virus, microorganismos y hongos.

Después de un espasmo breve, los rayos KUV provocan la dilatación de los vasos sanguíneos, especialmente las venas subcapellares.

Indicaciones para el uso de radiación KUV:

• - irradiación de superficies de heridas
• - escaras y nichos en forma de almendra después de amigdalectominas con una cadena bactericida
• - saneamiento de la nasofaringe en enfermedades respiratorias agudas
• - tratamiento de la otitis externa
• - Desinfección del aire en quirófanos, salas de procedimientos, inhaladores, unidades de cuidados intensivos, salas de pacientes, instituciones infantiles y escuelas.

La piel y su función

La piel humana constituye el 18% del peso corporal humano y tiene una superficie total de 2m2. La piel consta de tres capas anatómica y fisiológicamente estrechamente interconectadas:

• - epidermis o cutícula
• - dermis (piel misma)
• - hipodermis (revestimiento graso subcutáneo).

La epidermis está formada por células epiteliales (epitermocitos) de diversas formas y estructuras. Además, cada célula superpuesta se origina a partir de la subyacente, lo que refleja una determinada fase de su vida.

Las capas de la epidermis están dispuestas en la siguiente secuencia (de abajo hacia arriba):

• - basal (D) o embrionario;
• - una capa de células espinosas;
• - una capa de células queratohialinas o granulares;
• - epeidina o brillante;
• - cachonda.

Además de las células epidérmicas, la epidermis (en la capa basal) contiene células capaces de producir melanina (melanocitos), células de Lagerhans, células de Greenstein, etc.

La dermis se encuentra directamente debajo de la epidermis y está separada de ella por la membrana principal. En la dermis, se distinguen las capas papilar y reticular. Está formado por fibras de colágeno, elásticas y reticulinas (argirofílicas), entre las que se encuentra la sustancia principal.

En la dermis, de hecho, en la piel está la capa papilar, rica en sangre y vasos linfáticos. Hay plexos aquí fibras nerviosas dando lugar a numerosas terminaciones nerviosas en la epidermis y la dermis. La dermis contiene glándulas sudoríparas y sebáceas, folículos pilosos en varios niveles.

La grasa subcutánea es la capa más profunda de la piel.

Las funciones de la piel son complejas y variadas. La piel realiza una barrera - protectora, termorreguladora, excretora, metabólica, receptora, etc.

La función barrera protectora, que se considera la función más importante de la piel de humanos y animales, se lleva a cabo a través de varios mecanismos. Por lo tanto, el estrato córneo fuerte y elástico de la piel resiste las influencias mecánicas y reduce los efectos nocivos de los productos químicos. El estrato córneo, al ser un mal conductor, protege las capas más profundas del secado, el enfriamiento y la acción de la corriente eléctrica.

Figura 2 - Estructura de la piel

El sebo, producto de la secreción de las glándulas sudoríparas y escamas del epitelio exfoliante, forma una película de emulsión (manto protector) en la superficie de la piel, que juega un papel importante en la protección de la piel de los efectos de agentes químicos, biológicos y físicos.

La reacción ácida del manto agua-lípidos y las capas superficiales de la piel, así como las propiedades bactericidas de la secreción cutánea, son un importante mecanismo de barrera para los microorganismos.

En protección de los rayos de luz, el pigmento melanina juega un papel determinado.

La barrera electrofisiológica es el principal obstáculo para la penetración de sustancias en las profundidades de la piel, incluso durante la electroforesis. Se ubica al nivel de la capa basal de la epidermis y es una capa eléctrica con capas heterogéneas. Capa exterior debido a la reacción ácida, tiene una carga "+" y la carga interna es "-". Debe tenerse en cuenta que, por un lado, la función barrera protectora de la piel debilita el efecto de los factores físicos en el cuerpo y, por otro lado, los factores físicos pueden estimular las propiedades protectoras de la piel y así darse cuenta un efecto terapéutico.

Termorregulación física El organismo es también una de las funciones fisiológicas más importantes de la piel y está directamente relacionado con el mecanismo de acción de los factores de hidroterapia. Lo realiza la piel mediante radiación de calor en forma de rayos infrarrojos (44%), conducción de calor (31%) y evaporación del agua de la superficie cutánea (21%). Es importante señalar que la piel, con sus mecanismos termorreguladores, juega un papel importante en la aclimatación del cuerpo.

Función secreta excretora la piel está asociada a la actividad de las glándulas sudoríparas y sebáceas. Desempeña un papel importante en el mantenimiento de la homeostasis del cuerpo, en el desempeño de las propiedades de barrera de la piel.

Función respiratoria y de reabsorción. estrechamente relacionada. No importa mucho la función respiratoria de la piel, que consiste en la absorción de oxígeno y la liberación de dióxido de carbono, en el equilibrio general de la respiración del organismo. Sin embargo, la respiración de la piel puede aumentar significativamente con altas temperaturas del aire.

La función de reabsorción de la piel, su permeabilidad son de gran importancia no solo en dermatología y toxicología. Su importancia para la fisioterapia viene determinada por el hecho de que el componente químico de la acción de muchos factores terapéuticos (medicinales, baños de gases y minerales, fangoterapia, etc.) depende de la penetración de sus ingredientes constituyentes a través de la piel.

Función de intercambio la piel tiene características específicas. Por un lado, solo sus procesos metabólicos inherentes ocurren en la piel (la formación de queratina, melanina, vitamina D, etc.), por otro, participa activamente en el metabolismo general del cuerpo. Su papel es especialmente importante en el metabolismo de grasas, minerales, carbohidratos y vitaminas.

La piel también es un lugar de síntesis de sustancias biológicamente activas (heparina, histamina, serotonina, etc.).

Función de receptor la piel proporciona su conexión con el entorno externo. La piel realiza esta función en forma de numerosos reflejos condicionados e incondicionados debido a la presencia en ella de los diversos receptores mencionados anteriormente.

Se cree que por 1 cm2 de piel hay 100-200 puntos de dolor, 12-15 de frío, 1-2 de calor, 25 puntos de presión.

Relación con los órganos internos. está estrechamente relacionado: los cambios en la piel afectan la actividad de los órganos internos, y las violaciones por parte de los órganos internos se acompañan de cambios en la piel. Esta relación se manifiesta especialmente claramente en enfermedades internas en forma de las llamadas zonas reflexogénicas o dolorosas de Zakharin-Ged.

Zona de Zakharyin-Geda ciertas áreas de la piel, en las que, con enfermedades de los órganos internos, a menudo aparecen dolores reflejados, así como dolor e hiperestesia por temperatura.

Figura 3 - Ubicación de la zona de Zakharyin-Geda

Tales zonas en enfermedades de los órganos internos también se identificaron en el área de la cabeza. Por ejemplo, dolor en región frontal-nasal corresponde a la derrota de la parte superior de los pulmones, estómago, hígado, orificio aórtico.

Dolor en el área del ojo medio daño a los pulmones, corazón, aorta ascendente.

Dolor en la región frontotemporal daño a los pulmones, corazón.

Dolor en la región parietal daño al píloro y al intestino superior, etc.

Zona de confort región condiciones de temperatura el ambiente externo, lo que hace que una persona tenga una sensación subjetivamente buena del calor sin signos de enfriamiento o sobrecalentamiento.

Para una persona desnuda 17.3 ° C - 21.7 ° C

Para una persona vestida 16.7 ° C - 20.6 ° C

Terapia ultravioleta pulsada

Instituto de Investigación de Ingeniería de Energía, Universidad Técnica Estatal de Moscú N.E.Baumana (Shashkovsky S.G. 2000) desarrolló un dispositivo portátil "Melitta 01" para la irradiación local de las superficies afectadas de la piel, membranas mucosas con radiación ultravioleta pulsada de alta eficiencia de espectro continuo en el rango de 230-380 nm.

El modo de funcionamiento de esta unidad es periódico por pulsos con una frecuencia de 1 Hz. El dispositivo proporciona generación automática de 1, 4, 8, 16, 32 pulsos. Densidad de potencia de pulso de salida a una distancia de 5 cm del quemador 25 W / cm2

Indicaciones:

• - Enfermedades inflamatorias purulentas de la piel y el tejido subcutáneo (forúnculo, ántrax, hidradenitis) en el período inicial de hidratación y después de la apertura quirúrgica de la cavidad purulenta;
• - heridas purulentas extensas, heridas después de la necrectomía, heridas antes y después de la autodermoplastia;
• - heridas granuladas después de quemaduras térmicas, químicas o por radiación;
• - úlceras tróficas y heridas lentas;
• - erisipela;
• - Inflamación herpética de la piel y membranas mucosas;
• - irradiación de heridas antes y después del tratamiento quirúrgico primario para prevenir el desarrollo de complicaciones purulentas;
• - desinfección del aire interior, interiores de automóviles, autobuses y ambulancias.

Terapia magnética de pulsos con campo giratorio y frecuencia de repetición de pulso variable automáticamente.

Las leyes físicas conocidas son la piedra angular de la acción curativa. Sobre el carga eléctrica moviéndose a lo largo de un vaso sanguíneo en un campo magnético, la fuerza de Lorentz actúa perpendicular al vector de velocidad de carga, constante en un signo constante y alterno, en un campo magnético rotatorio alterno. Este fenómeno se realiza en todos los niveles del cuerpo (atómico, molecular, subcelular, celular, tisular).

La acción de la magnetoterapia pulsada de baja intensidad tiene un efecto activo sobre los músculos, nervios, tejido óseo y órganos internos profundamente localizados, mejorando la microcirculación, estimulando los procesos metabólicos y la regeneración. Corrientes eléctricas alta densidad inducida por pulsado campo magnético, Activo fibras nerviosas mielinizadas gruesas, como resultado de lo cual los impulsos aferentes del foco doloroso son bloqueados por el mecanismo espinal del "bloqueo portal". El síndrome de dolor se debilita o se elimina por completo ya durante el procedimiento o después de los primeros procedimientos. En cuanto a la gravedad del efecto analgésico, la magnetoterapia pulsátil es muy superior a otros tipos de magnetoterapia.

Gracias a los campos magnéticos rotatorios pulsados, es posible indicar en las profundidades de los tejidos sin dañarlos campos eléctricos y corrientes de gran intensidad. Esto le permite obtener un pronunciado descongestionante terapéutico, analgésico, antiinflamatorio, estimulante de los procesos de regeneración, efectos bioestimulantes de acción, que, en términos de severidad, son varias veces superiores a los efectos terapéuticos obtenidos de todos los dispositivos conocidos de magnetoterapia de baja frecuencia. .

Los dispositivos de magnetoterapia pulsada son modernos. remedio efectivo tratamiento de lesiones traumáticas, enfermedades inflamatorias, degenerativas-distróficas del sistema nervioso y musculoesquelético.

Efectos terapéuticos de la magnetoterapia pulsada: analgésico, descongestionante, antiinflamatorio, vasoactivo, estimulante de procesos de regeneración en tejidos dañados, neuroestimulante, mioestimulante.

Indicaciones:

• - enfermedades y lesiones traumáticas del sistema nervioso central (ictus cerebral isquémico, accidente cerebrovascular transitorio, consecuencias de una lesión cerebral traumática con trastornos del movimiento, lesiones cerradas médula espinal con deficiencias motoras, parálisis cerebral, parálisis funcionalmente histérica),
• - lesiones traumáticas del sistema musculoesquelético (hematomas de tejidos blandos, articulaciones, huesos, esguinces, fracturas cerradas de huesos y articulaciones durante la inmovilización, en la etapa de regeneración reparadora, fracturas abiertas de huesos, articulaciones, lesiones de tejidos blandos durante la inmovilización, en el etapa de regeneración reparadora, hipotrofia, atrofia muscular como resultado de la inactividad física causada por lesiones traumáticas del sistema musculoesquelético),
• - lesiones inflamatorias degenerativas-distróficas del sistema musculoesquelético (osteoartritis deformante de las articulaciones con síntomas de sinovitis y sin síntomas de sinovitis, osteocondrosis generalizada, espondilosis deformante de la columna con síntomas de síndrome radicular secundario, radiculitis cervical con síntomas de periapritis escapular, radicular espondiloatritis ciática, enfermedad escoliótica en niños),
• - enfermedades inflamatorias quirúrgicas ( período postoperatorio después de intervenciones quirúrgicas en el sistema musculoesquelético, piel y tejido subcutáneo, heridas lentas, úlceras tróficas, forúnculos, ántrax, flemón después de la cirugía, mastitis),
• - enfermedades del sistema broncopulmonar (asma bronquial de gravedad leve y moderada, bronquitis crónica),
• - enfermedades del sistema digestivo (trastornos hipomotores y de evacuación del estómago después del estómago y vagotomía, disfunción hipomotora del colon, estómago y vesícula biliar, hepatitis crónica con disfunción hepática moderada, pancreatitis crónica con insuficiencia secretora),
• - enfermedades del sistema cardiovascular (lesiones oclusivas de arterias periféricas de génesis aterosclerótica),
• - enfermedades urológicas (cálculos en el uréter, afección después de la litotricia, atonía de la vejiga, debilidad del esfínter y del detrusor, prostatitis),
• - enfermedades ginecológicas (enfermedades inflamatorias del útero y apéndices, enfermedades causadas por hipofunción ovárica),
• - prostatitis crónica y disfunciones sexuales en los hombres,
• - enfermedades dentales (enfermedad periodontal, dolores de llenado).

Contraindicaciones:

• - hipotensión grave,
• - enfermedades sanguíneas sistémicas,
• - tendencia a sangrar,
• - tromboflebitis,
• - enfermedad tromboembólica, fracturas óseas antes de la inmovilización,
• - el embarazo,
• - tirotoxicosis y bocio nodular,
• - absceso, flemón (antes de la apertura y drenaje de las cavidades),
• - neoplasmas malignos,
• - condición febril,
• - colelitiasis,
• - epilepsia.

Advertencia:

La magnetoterapia de pulso no debe utilizarse en presencia de un marcapasos implantado, ya que los potenciales eléctricos inducidos pueden interrumpir su funcionamiento; con varios objetos metálicos que yacen libremente en los tejidos del cuerpo (por ejemplo, fragmentos en caso de lesiones), si están a una distancia de menos de 5 cm de los inductores, ya que los objetos hechos de materiales eléctricamente conductores (acero, cobre, etc.) pueden moverse y dañar los tejidos circundantes. No está permitido afectar el área del cerebro, el corazón y los ojos.

De gran interés es la creación de dispositivos magnéticos pulsados ​​de baja intensidad (20-150 mT) con una frecuencia de repetición de pulsos que coincide aproximadamente con la frecuencia de los biopotenciales intrínsecos de los órganos (2-4-6-8-10-12 Hz) . Esto permitiría ejercer un efecto biorresonante en los órganos internos (hígado, páncreas, estómago, pulmones) con un campo magnético pulsado e influir positivamente en su función. Ya se sabe que la IU tiene un efecto positivo a una frecuencia de 8-10 Hz sobre la función hepática en pacientes con hepatitis tóxica (alcohólica).

Radiación ultravioleta (UVR) - radiación electromagnética del rango óptico, que convencionalmente se subdivide en longitud de onda corta (UVI S - con una longitud de onda de 200-280 nm), onda media (UVI V - con una longitud de onda de 280-320 nm) y onda larga (UVI A - con una longitud de onda de 320-400 nm).

La UVR genera fuentes tanto naturales como artificiales. La principal fuente natural de RUV es el sol. La radiación ultravioleta en el rango de 280-400 nm llega a la superficie de la Tierra, ya que las ondas más cortas se absorben en las capas superiores de la estratosfera.

Las fuentes de rayos ultravioleta artificiales se utilizan ampliamente en la industria, la medicina, etc.

Prácticamente cualquier material calentado a temperaturas superiores a 2500 eK generará UVR. Las fuentes de radiación ultravioleta son la soldadura con oxígeno-acetileno, oxígeno-hidrógeno, sopletes de plasma.

Las fuentes de UVR biológicamente eficaces se pueden dividir en fuentes de descarga de gas y fluorescentes. Las lámparas de descarga de gas incluyen lámparas de mercurio de baja presión con una radiación máxima a una longitud de onda de 253,7 nm, es decir, correspondiente a la máxima eficacia bactericida, y alta presión con longitudes de onda de 254, 297, 303, 313 nm. Estos últimos son ampliamente utilizados en reactores fotoquímicos, en impresión, para fototerapia de enfermedades de la piel. Las lámparas de xenón se utilizan para los mismos fines que las lámparas de mercurio. Los espectros ópticos de las lámparas de destello dependen del gas utilizado en ellas: xenón, criptón, argón, neón, etc.

En las lámparas fluorescentes, el espectro depende del fósforo de mercurio utilizado.

Los trabajadores de empresas industriales e instituciones médicas donde se utilizan las fuentes mencionadas anteriormente, así como las personas que trabajan al aire libre debido a la radiación solar (agrícolas, trabajadores de la construcción, ferroviarios, pescadores, etc.) pueden estar expuestos a una exposición excesiva a los rayos ultravioleta. .

Se ha establecido que tanto una deficiencia como un exceso de RUV tienen un efecto negativo sobre el estado de salud humana. Con UVR insuficiente, los niños desarrollan raquitismo debido a la falta de vitamina D y una violación del metabolismo fósforo-calcio, la actividad de los sistemas de defensa del cuerpo, principalmente el sistema inmunológico, disminuye, lo que lo hace más vulnerable a factores adversos.

Los órganos críticos para la percepción de los rayos ultravioleta son la piel y los ojos. Las lesiones oculares agudas, la llamada electroftalmia (fotooftalmia), son conjuntivitis aguda. La enfermedad está precedida por un período de latencia, que dura aproximadamente 12 horas. Las lesiones oculares crónicas se asocian con conjuntivitis crónica, blefaritis, cataratas del cristalino.

Las lesiones cutáneas se presentan en forma de dermatitis aguda con eritema, a veces edema, hasta la formación de ampollas. Junto con una reacción local, se pueden observar fenómenos tóxicos generales. En el futuro, se observa hiperpigmentación y descamación. Cambios crónicos piel causadas por UVR se expresan en envejecimiento de la piel, desarrollo de queratosis, atrofia de la epidermis, son posibles neoplasias malignas.

Recientemente, el interés por mejorar la salud pública mediante la radiación ultravioleta preventiva ha aumentado significativamente. De hecho, la inanición ultravioleta, que generalmente se observa en la temporada de invierno, y especialmente entre los residentes del norte de Rusia, conduce a una disminución significativa de las defensas del cuerpo y un aumento en la tasa de incidencia. Los niños son los primeros en sufrir.

Nuestro país es el antepasado del movimiento para compensar la deficiencia ultravioleta en la población utilizando fuentes artificiales de radiación ultravioleta, cuyo espectro es cercano al natural. La experiencia con fuentes artificiales de radiación ultravioleta requiere ajustes de dosis y métodos de uso adecuados.

El territorio de Rusia de sur a norte se extiende de 40 a 80? s.sh. y se divide condicionalmente en cinco regiones climáticas del país. Estimemos el clima ultravioleta natural de dos regiones geográficas extremas y una media. Estas son las regiones del norte (70 ° N - Murmansk, Norilsk, Dudinka, etc.), Carril central(55? N - Moscú, etc.) y el Sur (40? N - Sochi, etc.) de nuestro país.

Recuerde que el efecto biológico del espectro de radiación ultravioleta del Sol se divide en dos regiones: "A" - radiación con una longitud de onda de 400-315 nm, y "B" - radiación con una longitud de onda de menos de 315 nm (arriba hasta 280 nm). Sin embargo, los rayos de menos de 290 nm prácticamente no llegan a la superficie terrestre. La radiación ultravioleta con una longitud de onda de menos de 280 nm, que se encuentra solo en el espectro de fuentes artificiales, pertenece a la región "C" de la radiación ultravioleta. Una persona no tiene receptores que reaccionen urgentemente (con un período de latencia corto) a la radiación ultravioleta. Una característica de la radiación ultravioleta natural es su capacidad para provocar (con un período de latencia relativamente largo) eritema, que es una reacción específica del cuerpo a la acción de la radiación ultravioleta del espectro solar. La radiación ultravioleta con una longitud de onda máxima de 296,7 nm es la más capaz de formar eritema. (Tabla 10.1).

Cuadro 10.1.Eficiencia eritematosa de la radiación ultravioleta monocromática

Visto desde pestaña. 10.1, la radiación con una longitud de onda de 285 nm es 10 veces, y los rayos con una longitud de onda de 290 nm y 310 nm son 3 veces menos activos en el eritema que la radiación con una longitud de onda de 297 nm.

La llegada de la radiación ultravioleta diaria del sol para las regiones mencionadas del país en el verano. (tabla 10.2) relativamente alto 35-52 er-h / m -2 (1 er-h / m -2 = 6000 μW-min / cm 2). Sin embargo, en otros períodos del año hay una diferencia significativa, y en invierno, especialmente en el Norte, no hay radiación natural del sol.

Cuadro 10.2.Distribución media de la radiación eritemal de la zona (er-h / m -2)

latitud norte	Mes
	III	VI	IX	XII
			18,2
	26,7		46,5

La magnitud radiación total en diferentes latitudes refleja la llegada diaria de radiación. Sin embargo, teniendo en cuenta la cantidad de radiación que llega en promedio no en 24, sino solo en 1 hora, surge la siguiente imagen. Entonces, ¿en junio en la latitud 70? s.sh. Se reciben 35 er-h / m -2 por día. En este caso, el sol no abandona el cielo durante las 24 horas, por lo que la radiación eritemal por hora será de 1,5 er-h / m -2. ¿Durante el mismo período del año en la latitud 40? El sol emite 77 er-h / m -2 y brilla durante 15 horas, por lo tanto, la irradiancia eritemal por hora será de 5,13 er-h / m -2, es decir, un valor 3 veces mayor que en una latitud de 70 °. Para determinar el régimen de irradiación, es recomendable evaluar la llegada de la radiación solar UV total no en 24, sino en 15 horas, es decir. por el período de vigilia de una persona, ya que al final nos interesa la cantidad de radiación natural que afecta a una persona, y no la cantidad de energía solar que cae sobre la superficie de la Tierra en general.

Una característica importante del efecto de la radiación ultravioleta natural en los seres humanos es la capacidad de prevenir la denominada deficiencia de vitamina D. A diferencia de las vitaminas normales, la vitamina D no se encuentra en los alimentos naturales (con la excepción del hígado de algunos pescados, especialmente el bacalao y el fletán, así como la yema de huevo y la leche). Esta vitamina se sintetiza en la piel por exposición a la radiación ultravioleta.

La exposición insuficiente a la radiación UV sin la acción simultánea de la radiación visible en el cuerpo humano conduce a diversas manifestaciones de D-avitaminosis.

En el proceso de deficiencia de vitamina D, en primer lugar, se altera el trofismo del sistema nervioso central y la respiración celular, como sustrato del trofismo nervioso. Esta violación, que conduce a un debilitamiento de los procesos redox, debe, obviamente, considerarse la principal, mientras que todas las demás manifestaciones diversas serán secundarias. Los más sensibles a la ausencia de radiación ultravioleta son los niños pequeños, quienes, como resultado de la deficiencia de vitamina D, pueden desarrollar raquitismo y, como consecuencia del raquitismo, miopía.

La capacidad de prevenir y curar el raquitismo se obtiene mejor mediante la radiación UV-B.

La síntesis de vitamina D bajo la influencia de la radiación UV es bastante compleja.

En nuestro país, la vitamina D se obtuvo de forma sintética en 1952. El colesterol sirvió como material de partida para la síntesis. En el proceso de convertir el colesterol en provitamina, se formó un doble enlace en el anillo B del esterol mediante bromación secuencial. El benzonato de 7-deshidrocolesterol resultante se saponifica en G-dehidrocolesterol, que se convierte en una vitamina bajo la influencia de la radiación ultravioleta. Los complejos procesos de transición de provitamina a vitamina dependen de la composición espectral de la radiación UV. Así, los rayos con una longitud de onda máxima de 310 nm son capaces de convertir el ergosterol en lumisterol, que se convierte en tehisterina y, finalmente, bajo la acción de rayos con una longitud de onda de 280-313 nm, la tehisterina se convierte en vitamina D.

La vitamina D en el cuerpo regula el contenido de calcio y fósforo en la sangre. Con una deficiencia de esta vitamina se altera el metabolismo fósforo-calcio, el cual está íntimamente asociado con los procesos de osificación del esqueleto, equilibrio ácido-base, coagulación sanguínea, etc.

Con el raquitismo, la actividad refleja condicionada se altera, mientras que la formación de reflejos condicionados ocurre más lentamente que en las personas sanas y desaparecen rápidamente, es decir, la excitabilidad de la corteza cerebral en niños con raquitismo se reduce significativamente. Al mismo tiempo, las células de la corteza funcionan mal y se agotan fácilmente. Además, existe un trastorno de la función inhibidora de los hemisferios cerebrales.

La inhibición durante mucho tiempo puede extenderse ampliamente por la corteza cerebral.

Está bastante claro que es necesario llevar a cabo las medidas preventivas adecuadas, es decir utilice un clima con rayos ultravioleta total.

Tipo de fuente	Potencia, W	Irradiación en unidades de energía a una distancia de 1 m.
		Región de radiación UV A		Región de radiación UV B		Región de radiación UV C
		μW / cm 2	%	μW / cm 2	%	μW / cm 2	%
PRK-7 (DRK-7)	1000
LER-40		28,6		22,6

Sin embargo, cabe señalar que la composición espectral del clima de radiación artificial, que tiene lugar en condiciones de fotonio con una lámpara tipo PRK, difiere significativamente de la natural en presencia de radiación UV de onda corta.

Con la producción de lámparas fluorescentes eritemales de baja potencia en nuestro país, se ha hecho posible utilizar fuentes artificiales de radiación UV en condiciones de fotonía y en un sistema de iluminación general.

Dosis de radiación UV profiláctica. Algunas palabras de la historia. La irradiación preventiva de los mineros comenzó en la década de 1930. En ese momento, no había experiencia relevante y la base teórica necesaria en relación con la elección de la dosis, es decir

exposición preventiva. Se decidió utilizar la experiencia médica utilizada en la práctica de la fisioterapia en el tratamiento de diversos tipos de enfermedades. No solo se tomaron prestadas las fuentes de radiación ultravioleta, sino también el esquema de irradiación. El efecto biológico de la irradiación con lámparas PRK, cuyo espectro contiene radiación bactericida, era muy cuestionable. Entonces, hemos encontrado que la relación de la actividad biológica de las regiones "B" y "C" involucradas en la formación de eritema es 1: 8. Las primeras pautas para el funcionamiento de los fotoarios fueron desarrolladas principalmente por fisioterapeutas. En el futuro, higienistas y biólogos se ocuparon de cuestiones de irradiación preventiva. En los años 50 del siglo pasado, el problema de la irradiación profiláctica adquirió una orientación higiénica. Se realizaron numerosos estudios en diferentes ciudades y regiones climáticas de Rusia, que permitieron un nuevo enfoque a la dosis de radiación UV profiláctica.

Establecimiento dosis profiláctica La radiación ultravioleta es una tarea muy difícil, ya que se deben abordar y tener en cuenta una serie de factores relacionados, tales como:

Fuente de radiación ultravioleta;

La forma de usarlo;

Área de superficie irradiada;

Temporada de inicio de exposición;

Fotosensibilidad cutánea (biodosis);

Intensidad de irradiación (irradiación);

Tiempo de irradiación.

Utilizamos lámparas de eritema, cuyo espectro carece de radiación UV bactericida. Biodosis eritematosa

Cuadro 10.4.La relación de unidades físicas y reducidas para

expresión de la dosis de radiación UV de la región B (280-350 nm)

	μW / cm 2	mER-h / m 2	μEr-h / cm 2	mER-min / m 2
μW / cm 2		0,0314
mER-h / m 2
μEr-h / m 2		0,157
mER-min / m 2		0,0157

expresados ​​en valores físicos (μW / cm 2) o reducidos (μEr / cm 2), cuyas relaciones se presentan en pestaña. 10.4.

Se debe enfatizar que la irradiancia del flujo de radiación ultravioleta eritemal puede estimarse en unidades efectivas (o reducidas) - eras (Er es el flujo de radiación eritemal con una longitud de onda de 296.7 nm y una potencia de 1 W) solo se puede estimar cuando se emite la región "B".

Para expresar la irradiancia de la sección "B" del espectro UV en eras, su irradiancia, expresada en unidades físicas (W), debe multiplicarse por el coeficiente de sensibilidad eritemal de la piel. El coeficiente de sensibilidad eritemal de la piel a los rayos con una longitud de onda de 296,7 nm fue adoptado en 1935 por la Comisión Internacional de Iluminación como una unidad.

Utilizando lámparas LER, nos propusimos encontrar la dosis profiláctica óptima de radiación ultravioleta y evaluar el "método de irradiación", que significa principalmente la duración de la irradiación diaria, desde un minuto hasta varias horas.

A su vez, la duración de la irradiación profiláctica depende del método de uso de emisores artificiales (uso de emisores en un sistema de iluminación general o en condiciones de fotoario) y de la fotosensibilidad de la piel (del valor de la biodosis eritematosa).

Por supuesto, con diferentes métodos de uso de emisores artificiales, diferentes áreas de la superficie corporal están expuestas a la irradiación. Entonces, cuando se usan lámparas fluorescentes en un sistema de iluminación general, solo se irradian las partes expuestas del cuerpo: la cara, las manos, el cuello, el cuero cabelludo y en la fotoaria, casi todo el cuerpo.

La irradiación UV en interiores cuando se utilizan lámparas de eritema es pequeña, por lo que la duración de la irradiación es de 6-8 horas, mientras que en las fotocélulas, donde la irradiación alcanza un valor significativo, el efecto de la radiación no supera los 5-6 minutos.

Al encontrar la dosis óptima de radiación profiláctica, uno debe guiarse por el hecho de que la dosis inicial de radiación profiláctica debe ser menor que la biodosis, es decir, suberitemal. De lo contrario, pueden producirse quemaduras en la piel. La dosis profiláctica del componente UV debe expresarse en términos absolutos.

La cuestión de expresar la dosis profiláctica en valores físicos absolutos (reducidos) no es en modo alguno

significa que no es necesario determinar la sensibilidad individual de la piel a la radiación UV. Es necesaria la determinación de la biodosis antes del inicio de la irradiación, pero solo para saber si no es inferior a la dosis profiláctica recomendada. En la práctica, a la hora de determinar la biodosis (según Gorbachov), se puede utilizar un biodisímetro que no tenga 8 o 10 orificios, como es el caso en la práctica médica, pero mucho menos o incluso uno que pueda irradiarse con una dosis igual a la profiláctico. Si el área de la piel irradiada se enrojece, p. Ej. la biodosis es menor que la dosis profiláctica, luego se debe reducir la dosis inicial de irradiación y la irradiación se lleva a cabo con dosis crecientes con una dosis inicial igual a la biodosis.

El análisis comparativo de indicadores fisiológicos como la biodosis eritemal, la actividad fagocítica de los leucocitos sanguíneos, la fragilidad capilar, la actividad de la fosfatasa alcalina indicó que la irradiación artificial adicional con radiación UV con lámparas eritemales, llevada a cabo en invierno, que causa un efecto muy positivo, no apoya completamente la estudiaron reacciones fisiológicas al nivel que se observa en el otoño después de una exposición prolongada a la radiación ultravioleta natural.

Un análisis de los niveles de indicadores fisiológicos de los expuestos a una dosis de radiación UV con un método de irradiación diferente, debido al método de uso de emisores artificiales, permitió concluir que el efecto biológico de la exposición a la radiación UV no depende sobre los métodos aplicados de irradiación.

La dinámica de la sensibilidad de la piel a la radiación UV refleja de manera conocida los procesos que ocurren en el cuerpo como resultado de una larga ausencia de radiación UV natural.

Cuando se realiza una irradiación UV profiláctica, es necesario tener en cuenta las características climáticas del área donde viven las personas expuestas (para determinar el momento de la irradiación), el valor promedio de su biodosis eritemal (para seleccionar la dosis inicial de irradiación) y el hecho de que la dosis profiláctica de irradiación, normalizada en términos absolutos, no debe ser inferior a 2000 μW-min / cm 2 (60-62 mER-h / m 2).

Las medidas preventivas para prevenir la conjuntivitis aguda cuando se expone a la radiación ultravioleta se reducen al uso de gafas o escudos de protección contra la luz durante la soldadura eléctrica y otros trabajos con fuentes de radiación ultravioleta. Para proteger la piel de la radiación UV se utilizan

ropa protectora, pantallas solares (toldos), cremas especiales.

El papel principal en la prevención de los efectos adversos de la radiación UV en el cuerpo pertenece a los estándares de higiene. Actualmente, existen "Normas sanitarias para radiación ultravioleta en locales industriales" CH? 4557-88. El valor estandarizado es la irradiancia, W / m1. Estos estándares regulan los valores de UVR permisibles para la piel, teniendo en cuenta la duración de la exposición durante el turno de trabajo y el área de la superficie de la piel irradiada.

Radiación ultravioleta (ultravioleta, UV, UV): radiación electromagnética que ocupa el rango entre el borde violeta de la radiación visible y la radiación de rayos X (380 - 10 nm, 7,9 · 1014 - 3 · 1016 Hertz).

El concepto de rayos ultravioleta encontrado por primera vez por un filósofo indio del siglo XIII en su obra. La atmósfera del área de Bhootakasha que describió contenía rayos violetas que no se podían ver a simple vista.

Poco después de que se descubriera la radiación infrarroja, el físico alemán Johann Wilhelm Ritter comenzó a buscar radiación en el extremo opuesto del espectro, con una longitud de onda más corta que la del violeta. En 1801, descubrió que el cloruro de plata, descompuesto por la luz, se descompone más rápido bajo la la influencia de la radiación invisible fuera de la región violeta del espectro. El cloruro de plata, de color blanco, se oscurece a la luz en unos pocos minutos. Las diferentes partes del espectro tienen diferentes efectos sobre la velocidad de oscurecimiento. Esto ocurre más rápidamente frente a la región violeta del espectro. Fue entonces cuando muchos científicos, incluido Ritter, acordaron que la luz está formada por tres componentes separados: un componente oxidante o térmico (infrarrojo), un componente iluminante (luz visible) y un componente reductor (ultravioleta). En ese momento, la radiación ultravioleta también se llamaba radiación actínica. Las ideas sobre la unidad de tres partes diferentes del espectro se expresaron por primera vez solo en 1842 en las obras de Alexander Becquerel, Macedonio Melloni y otros.

El espectro electromagnético de la radiación ultravioleta se puede dividir en subgrupos de diferentes formas. La norma ISO para la determinación de la radiación solar (ISO-DIS-21348) da las siguientes definiciones:

Nombre	Abreviatura	Longitud de onda en nanómetros	Energía por fotón
Cerca		400 nm - 300 nm	3.10 - 4.13 eV
Promedio		300 nm - 200 nm	4.13 - 6.20 eV
Más		200 nm - 122 nm	6,20 - 10,2 eV
Extremo		121 millas náuticas - 10 millas náuticas	10,2 - 124 eV
Ultravioleta A, rango de longitud de onda larga		400 nm - 315 nm	3,10 - 3,94 eV
Ultravioleta B, onda media		315 nm - 280 nm	3,94 - 4,43 eV
Ultravioleta C, onda corta		280 nm - 100 nm	4,43 - 12,4 eV

La luz ultravioleta cercana a menudo se denomina "luz negra" porque no es reconocida por el ojo humano, pero cuando se refleja en algunos materiales, el espectro se vuelve visible.

El término "vacío" (VUV) se usa a menudo para el rango lejano y extremo, ya que las ondas en este rango son fuertemente absorbidas por la atmósfera de la Tierra.

Los efectos biológicos de la radiación ultravioleta en las tres regiones espectrales son significativamente diferentes, por lo que los biólogos a veces distinguen los siguientes rangos como los más importantes en su trabajo:

Cerca de los rayos ultravioleta, UV-A (UVA, 315-400nm)

Rayos UV-B (UVB, 280-315 nm)

Rayos ultravioleta lejana, UV-C (UVC, 100-280 nm)

Casi todos los UVC y aproximadamente el 90% de los UVB son absorbidos por el ozono, así como el vapor de agua, el oxígeno y dióxido de carbono cuando la luz del sol atraviesa la atmósfera terrestre. La radiación de la gama UVA es absorbida débilmente por la atmósfera. Por lo tanto, la radiación que llega a la superficie de la Tierra contiene en gran parte UVA casi ultravioleta y una pequeña proporción de UVB.

Algo más tarde en los trabajos (O. G. Gazenko, Yu. E. Nefyodov, E. A. Shepelev, S. N. Zaloguev, N. E. Panferova, I. V. Anisimova) el efecto específico especificado de la radiación se confirmó en la medicina espacial ... La radiación ultravioleta profiláctica se introdujo en la práctica de los vuelos espaciales junto con las Instrucciones Metodológicas (MU) de 1989 "Irradiación ultravioleta preventiva de personas (utilizando fuentes artificiales de radiación ultravioleta)". Ambos documentos son una base fiable para seguir mejorando la prevención de los rayos ultravioleta.

La exposición a la radiación ultravioleta en la piel que excede la capacidad protectora natural de la piel contra las quemaduras solares provoca quemaduras.

La exposición prolongada a la radiación ultravioleta puede contribuir al desarrollo de melanoma y envejecimiento prematuro.

La radiación ultravioleta es imperceptible para los ojos humanos, pero con una radiación intensa generalmente causa daño por radiación (quemadura retiniana).

Fuentes naturales

La principal fuente de radiación ultravioleta en la Tierra es el Sol. La relación entre la intensidad de la radiación UV-A y UV-B, la cantidad total de rayos ultravioleta que llegan a la superficie de la Tierra, depende de los siguientes factores:

en la concentración de ozono atmosférico sobre la superficie de la tierra (ver agujeros de ozono)

desde la altura del sol sobre el horizonte

desde una altura sobre el nivel del mar

de la dispersión atmosférica

sobre el estado de la capa de nubes

en el grado de reflexión de los rayos ultravioleta de la superficie (agua, suelo)

Gracias a la creación y mejora de fuentes artificiales de radiación ultravioleta, que acompañó al desarrollo de fuentes eléctricas de luz visible, hoy en día los especialistas que trabajan con radiación ultravioleta en medicina, instituciones preventivas, sanitarias e higiénicas, agricultura, etc., cuentan con oportunidades significativamente mayores que con el uso de radiación UV natural.

Hay varios láseres UV. El láser proporciona radiación coherente de alta intensidad. Sin embargo, la región ultravioleta es difícil para la generación de láser, por lo que no hay fuentes tan poderosas como en los rangos visible e infrarrojo. Los láseres ultravioleta encuentran su aplicación en espectrometría de masas, microdisección láser, biotecnología y otras investigaciones científicas.

Muchos polímeros utilizados en bienes de consumo se degradan con la luz ultravioleta. Para evitar la degradación, se añaden a dichos polímeros sustancias especiales capaces de absorber los rayos UV, lo que es especialmente importante en los casos en que el producto se expone directamente a la luz solar. El problema se manifiesta en la desaparición del color, el deslustre de la superficie, el agrietamiento y, a veces, la destrucción completa del producto en sí. La tasa de destrucción aumenta con el tiempo de exposición y la intensidad de la luz solar.

El efecto descrito se conoce como envejecimiento UV y es un tipo de envejecimiento del polímero. Los polímeros sensibles incluyen termoplásticos como polipropileno, polietileno, metacrilato de polimetilo (plexiglás) y fibras especiales como fibras de aramida. La absorción de UV conduce a la destrucción de la cadena del polímero y a la pérdida de resistencia en varios puntos de la estructura. El efecto de los rayos UV sobre los polímeros se utiliza en nanotecnología, transplantología, litografía de rayos X y otros campos para modificar las propiedades (rugosidad, hidrofobicidad) de la superficie de los polímeros. Por ejemplo, se conoce el efecto suavizante del ultravioleta al vacío (VUV) sobre la superficie del polimetilmetacrilato.

Aplicación: Desinfección con radiación ultravioleta (UV), Esterilización de aire y superficies duras, Desinfección de agua potable, Análisis químico, Espectrometría UV, Análisis de minerales, Análisis cromatográfico cualitativo, Captura de insectos, Bronceado artificial y "Sol de montaña", restauración.