Ультрафиолет и ультрафиолетовые лампы

Ультрафиолет и ультрафиолетовые лампы. Лечебное действие и польза. Виды УФ-излучения. UVC ультрафиолет и его бактерицидное действие. UVA ультрафиолет и лампы для загара. UVB ультрафиолет для лечения кожных заболеваний. Облучатели и лампы 311 нанометров для дома

Ультрафиолет (UV) – это не воспринимаемая человеческим глазом область электромагнитного излучения. Его спектральный диапазон находится между фиолетовой границей видимого света и рентгеновскими лучами. Большая часть спектра задерживается озоновым слоем атмосферы. На коротких длинах излучение очень сильное и разрушительное для всего живого. Но оно не доходит до Земли и в естественных условиях неопасно. Мы живем в спектре длинного и среднего ультрафиолета, вызывающего загар и синтез витамина D. Именно эти диапазоны чаще всего используют в медицинских целях. В природе их лечебные свойства напрямую зависят от длины и дозы облучения. Количество и интенсивность лучей, достигающих Земли, определяется временем суток и высотой Солнца. В летний полдень доля сильных лучей максимальна – может в 10 раз превышать УФ-излучение в другое время того же дня.

Не видим мы этот спектр потому, что он блокируется роговицей и хрусталиком. Причем в разном возрасте неодинаково: например, детский глаз пропускает до 70% длинных лучей, а взрослый – только 10%. В любом случае наиболее уязвимы к УФ-лучам даже не кожа, а глаза. Нашим главным фильтром является кожный пигмент меланин. Задерживает излучение и обеспечивает защиту в виде загара. По сути, это воспалительная реакция кожи, а не ее здоровый цвет, как принято считать. Но, как самая биологически активная часть солнечного спектра, УФ-лучи очень полезны для организма благодаря активации восстановительных процессов. Запускаются они после поглощения излучения клетками кожи. Во избежание последствий облучение должно быть слабым или выборочными. В терапевтических целях проще использовать ультрафиолетовые лампы, чем отсекать опасные солнечные лучи.

Лечебные свойства ультрафиолета

1) Синтез незаменимого для здоровья витамина D, укрепляющего костно-мышечную систему и оказывающего антирахитическое действие.
2) Противовоспалительный эффект при острых и хронических кожных заболеваниях с приостановлением хаотичного деления клеток.
3) Иммуносупрессивное действие с подавлением гиперактивного иммунного ответа клеток при псориазе, парапсориазе, экземе и дерматитах.
4) Способность к восстановлению естественной пигментации кожи (при витилиго) и возобновлению роста волос (при очаговой алопеции).
5) Усиление устойчивости к инфекциям и аллергенам, выработка антител, повышение эффективности фагоцитоза и уничтожения бактерий.
6) Активизация окислительно-восстановительных процессов в организме, усиление поглощения тканями кислорода и выделения углекислоты.
7) Образование гистамина и других веществ с сосудорасширяющим действием, которые повышают проницаемость сосудов и клеток.
8) Повышение тонуса симпатико-адреналиновой системы, обеспечивающей быстрый физиологический ответ на стрессор-фактор.
9) Уничтожение бактерий, вирусов и грибов в воздухе, воде и на поверхностях с помощью бактерицидных ультрафиолетовых ламп.

Виды излучения и конструкция УФ-ламп

Весь диапазон охватывает границы от 10 до 400 нанометров. Лучи 10-120 нм относятся к экстремальным, полностью поглощаемым озоновым слоем. В общепринятую классификацию включают три вида УФ-излучения: дальний (коротковолновый С, 120-280 нм), средний (средневолновый В, 280-320 нм) и ближний (длинноволновый А, 320-400 нм). Эти же спектры искусственно генерируют газоразрядные ртутные ультрафиолетовые лампы. Представляют собой стеклянные колбы, заполненные инертным газом с примесью ртути. По краям имеются электроды, на которые подается напряжение и вызывает тлеющий разряд. Молекулы ртути начинают генерировать ультрафиолет в одном из выбранных спектров (А, С, В), включая лучи конкретной длины (253,7 нм, 311 нм). Каждый диапазон оказывает свое фотобиологическое действие на живые организмы, что и определяет возможности его клинического применения.

Коротковолновый UVC ультрафиолет

УФ-C лучи – это часть дальнего излучения, находящегося в диапазоне 120-280 нм. Почти на 98% поглощаются озоновым слоем. Это спасает все живое, так как они наиболее агрессивные и разрушительные. Известно, что последствием воздействия УФ-излучение на кожу становится эритема, то есть покраснение и ожог. Для жесткого UVC ультрафиолета пороговая доза минимальна. Это означает, что облучение быстро вызывает эритему. Загорать дома под кварцевыми ультрафиолетовыми лампами нельзя! С-лучи очень опасны не только для кожи, но и для глаз из-за своей способности достигать сетчатки. Но есть и положительные моменты их деструктивного действия: они вызывают разрушения и в биологических молекулах бактерий и микробов. Это обеспечило использование ультрафиолетовых ламп в лечении гнойных ран и язв, фурункулов и карбункулов, инфекционных заболеваний слизистых оболочек носа и рта. Свойства разрушать ДНК патогенов легло в основу дезинфекции помещений УФ-излучением.

Бактерицидное действие ультрафиолета

Важное практическое применение имеет способность коротких УФ-лучей дезактивировать и убивать вирусы, бактерии и грибы. Это незаменимое свойство для обеспечения стерильности помещений и уменьшения содержания в воздухе патогенов, вызывающих респираторные заболевания. Действие ультрафиолета направлено именно на живые микроорганизмы, поэтому химический состав воды или воздуха при облучении не меняется. При воздействии на патоген происходят необратимые повреждения ДНК и клеточных структур, что делает его незаразным и неопасным. Первыми источниками жесткого излучения были ртутные кварцевые лампы. Используются и сегодня в дезинфекции медицинских, лабораторных и аптечных помещений, общественных бассейнов и промышленных резервуаров. Облучатели имеют открытую конструкцию, поэтому работают только в отсутствии людей! Могут излучать довольно широкий озонообразующий C-спектр. Но бактерицидные свойства ультрафиолета максимально проявляются на пике 253,7 нм. Было выяснено, что именно эта длина губительна для микробов. Оставалось решить еще одну проблему: как выполнять дезинфекцию в присутствии людей?

Безозоновые ультрафиолетовые лампы для обеззараживания

Отсекать короткие УФ-лучи, которые при взаимодействии с кислородом образуют озон, позволяют колбы из специального увиолевого стекла. Задерживая озонирующие воздух лучи, стекло свободно пропускает бактерицидный ультрафиолет 253,7 нм. Для максимальной безопасности необходимо также, чтобы излучение не попадало напрямую в помещение. Достигается это размещением ультрафиолетовой лампы для обеззараживания в закрытом корпусе облучателя. Благодаря этому дезинфекция может производится в длительном режиме и в присутствии людей, не причиняя им никакого вреда. Встроенный вентилятор засасывает воздух из помещения в прибор и прогоняет его через лампы, после чего очищенный поток поступает обратно. Такие приборы называются бактерицидными рециркуляторами. Отличаются по количеству установленных ламп, что определяет общую мощность излучения и охват площади. Например, российские бактерицидные рециркуляторы Ультрамиг представлены как маломощными моделями для дома, так и высокоэффективными для офисов, салонов и школ.

Длинноволновый UVA ультрафиолет

УФ-А лучи относятся к более мягкому ближнему излучению и находятся в диапазоне 320-400 нм. Относительно верхней границы все еще идут споры. Иногда ее устанавливают на 380 нм, так как начиная с этой длины, волны относятся уже к видимому диапазону и даже могут восприниматься глазом. Но общепринятые границы включают в себя лучи длиной до 400 нм. В природе именно длинноволновое излучение достигает Земли в максимальном объеме, так как не задерживается ни озоновым слоем, ни стеклом. UVA-волны обеспечивают быструю пигментацию кожи (загар). Но не вызывают образования новых пигментных клеток, а только окрашивают имеющиеся. Если до этого человек не загорал, то кожа темнеет слабо и более равномерно. Не образуется и сильных ожогов. Спектральный максимум загара в А-диапазоне приходится на 340 нм, а максимальное эритемное действие – на пик 296,7 нм В-спектра. Эти свойства определили широкое применение ламп длинноволнового диапазона в соляриях.

Ультрафиолетовые лампы для загара

Для получения безопасного искусственного загара нужно больше мягких УФ-лучей. Лампы выполнены в виде обычных люминесцентных, но со специальным внутренним покрытием люминофорами, пропускающими длинный спектр. На его долю приходится около 45-50% излучения, 35-40% – это средневолновые В-спектра, а оставшиеся приходятся на видимый свет. Жестких С-лучей не содержат. В отличие от ртутно-кварцевых, не выделяют и озонообразующего излучения, вредного для здоровья. Устанавливают их в горизонтальные или вертикальные солярии. Принципиальное значение имеет время облучения. Люди со светлой кожей могут безопасно посещать солярий не более 3 раз в день с облучением 10-15 минут. Использовать ультрафиолетовые лампы для загара можно и дома. Выпускают настольные приборы с источниками мягкого УФ-излучения. Ламп может быть несколько, от одной до четырех. Такие мини-солярии имеют таймер для контроля времени. Но получить равномерный загара всего тела проблематично, так как излучение воздействует на конкретную область.

Ультрафиолетовые лампы для лечения кожи (PUVA)

Длинноволновое излучение является основой такого метода фототерапии кожи, как фотохимиотерапия (ПУВА). Это сочетанное применение лучей А-спектра и препаратов-псораленов. Длинные лучи способны проникать через роговой слой кожи, достигать эпидермиса и дермы. А для усиления восприимчивости кожи к излучению и взаимодействия с ДНК-молекулами заранее принимается лекарство-фотосенсибилизатор. Своей максимальной силы энергетический поток достигает на длине 350-360 нм. Устанавливают ультрафиолетовые лампы в стационарное оборудование в клиниках. Применяются для общего и местного облучения при заболеваниях кожи. Назначают также ПУВА-ванны, в которых псорален растворен в воде. Но ипользование ультрафиолетовых ламп А-спектра имеет оборотную сторону. Избыточное и частое излучение вызывает быстрое старение кожи, пигментные пятна, утолщение рогового слоя и опасное перерождение клеток (меланому). Может вызвать и ожог роговицы. Процедуры проводятся только в медучреждении под контролем физиотерапевта.

Средневолновый UVB ультрафиолет

УФ-Б-лучи занимают диапазон 280-320 нм и являются энергетически сильными. Но в природе только малая часть доходит до поверхности Земли. Например, в летний полдень на их долю приходится всего 3% излучения. Они также вызывают загар, причем получить его можно и без ожогов. Достаточно облучаться малыми дозами в течение нескольких дней. Например, в Северо-Западном округе с середины октября по март эритемные лучи вообще не достигают поверхности Земли. Но и в этот период времени вполне можно загореть. Средневолновый UVB ультрафиолет почти полностью блокируется стеклом и на 70% отражается роговым слоем кожи. Тем не менее, В-спектр считают опасным, потому что именно он вызывает эритемы. Здесь все зависит от используемой длины волны, что корректируется лампами. К тому же эритемные дозы облучения применяют даже в терапевтических целях для активизации различных процессов. Лучи В-спектра незаменимы благодаря синтезу витамина D в организме. Их применяют при УФ-недостаточности, слабом иммунитете, упадке сил и депрессиях.

Ультрафиолетовые лампы UVB в лечении кожных заболеваний

Полный спектр средневолнового излучения (280-320 нм) обладает широким охватом, поэтому используется при обширных поражениях кожи. Как и ПУВА, проводится в клинике, но без приема препаратов! Это снижает риск побочных эффектов. Лучи проникают только до плотного шиповатого слоя эпидермиса, не затрагивая ДНК клеток дермы. Ультрафиолетовая лампа UVB в лечении кожных заболеваний оказывает D-витаминообразующее действие, что является одним из главных феноменов этого диапазона. Запускает противовоспалительные и иммуноподавляющие механизмы в коже. Общестимулирующий эффект достигается и за счет появления на коже эритем. Этим активизируется местное кровообращение, повышается гемоглобин и увеличивается число эритроцитов. Но широкий спектр В-лучей имеет свои недостатки. На этот диапазон приходится главный эритемообразующий пик (296,7 нм) и зона образования ожогов (300-303 нм). Как и при ПУВА, процедуры должны быть строго контролируемыми. Для прохождения курса нужно посещать клинику и оплачивать каждый сеанс, что ограничивает число желающих испытать на себе действие фототерапии.

Ультрафиолетовые лампы 311 нанометров для лечения кожи

Возможность генерации узких лучей и ограничения волны пиком 311 нм стало главной отправной точкой в развитии эффективной и безопасной фототерапии. Для локального направленного воздействия на кожу была создана медицинская лампа UVB Narrowband UVB 311 nm мощностью 9 Вт. Позволяет облучать отдельные зоны, не затрагивая большую площадь. Не содержит пиковых эритемообразующих лучей. Но В-спектр сам по себе энергетически сильный, поэтому превышать время облучения нельзя! Максимального результата без последствий для кожи можно достичь при плавном увеличении времени на 10-20 секунд. Обязательно надевать и защитные очки. В остальном узкополосная фототерапия безопасна даже для детей от 7 лет. Нет никаких данных о том, что процедуры вызывают фотостарение, кератоз или меланому. Проводятся на компактном оборудовании, которое можно переносить, ставить на стол или на пол, крепить на стойку. К таким приборам относятся медицинские облучатели Ультрамиг производства Хронос. Облучатели малой и средней мощности допущены для домашнего применения, что сделало фототерапию доступной.

Приборы и ультрафиолетовые лампы для дома

Для самостоятельного лечения кожных заболеваний используются только лампы 311 нм. Применение других источников УФ-излучения очень опасно! Узкополосная фототерапия – это многократно проверенная методика, доказавшая свою эффективность и отсутствие отсроченных последствий. Используется в лечении псориаза, витилиго, атопического дерматита, нейродермита, себорейного дерматита, экземы, отрубевидного лишая, грибовидного микоза, очаговой алопеции. Домашние приборы отличаются легкостью, компактностью и малой мощностью. Ультрафиолетовый облучатель Ультрамиг-311Р имеет одну лампу и корпус в виде расчески с насадкой-гребнем. Позволяет облучать не только волосистую часть головы, но и лицо, конечности и другие зоны на теле. Поставляется в комплекте с защитными очками и руководством к эксплуатации. На официальном сайте производителя доступна и обновленная версия – облучатель-расческа с ультрафиолетовой лампой Ultramig собственного производства Хронос! По своим параметрам и характеристикам полностью идентична импортной. Прибор получил встроенное пусковое устройство вместо блока питания. Стал легче, дешевле и удобнее для домашнего лечения кожных заболеваний.