13

ТЕМА: Гігієнічна оцінка променистої енергії. Методика використання ультрафіолетового випромінювання з метою профілактики захворювань і санації повітряного середовища

МЕТА ЗАНЯТТЯ:

1. Ознайомитися з приладами та навчитися вимірювати iнтенсивнiсть ультрафіолетового (уф), видимого та інфрачервоного випромінювання.

2. Оволодіти методикою організації УФ-опромінення (УФО) людей з профілактикичною метою та контролю за його проведенням.

3. Освоїти методику санації повітря ультрафіолетовою радіацією та оцінки ефективності.

ПИТАHHЯ ТЕОРЕТИЧНОЇ ПІДГОТОВКИ:

1. Спектральний склад сонячного випромінювання.

2. Характеристика фізичних властивостей та біологічної дії ультрафіолетового, видимого та інфрачервоного випромінювання.

3. Методи визначення інтенсивності ультрафіолетового, видимого та інфрачервоного випромінювання, одиниці вимірювання.

4. Штучні джерела ультрафіолетового та інфрачервоного випромінювання, фотарій.

5. Зрушення у стані здоров'я та захворювання, що виникають внаслідок дії недостатньої і надлишкової сонячної радіації та їх профілактика (УФ та інфрачервоне випромінювання).

6. Області застосування УФО у стоматології та медицині.

7. Методика розрахунку необхідної кількості бактерицидних ламп для санації повітря та оцінка ефективності санації

ЗАВДАННЯ:

1. Ознайомитись з штучними джерелами та приладами для визначення інтенсивності ультрафіолетового, інфрачервоного та видимого випромінювання.

2. Визначити бiологiчну, профiлактичну та фізіологічну дози ультрафіолетового випромінювання.

3. Розрахувати необхідну кількість бактерицидних ламп для санації повітря приміщення.

4. Оцінити ефективність санації повітря за допомогою приладу Кротова.

ЛІТЕРАТУРА:

1. Гігієна та екологія. Підручник / За ред.. В.Г. Бардова. — Вінниця: Нова книга, 2006. — С. 34-51.

2. Загальна гігієна: пропедевтика гігієни // Є.Г.Гончарук, Ю.І.Кундієв, В.Г.Бардов та ін.: За ред. Є.Г.Гончарука. — К.: Вища школа, 1995. — С. 207-254.

3. Даценко І.І., Габович В.Д. Профілактична медицина. Загальна гігієна та основи екології. — К: „Здоров’я”, 2004. — С 445-446.

4. Гончарук Е.И., Кундиев Ю.И., Бардов В.Г. и др. Пропедевтика гигиены. Общая гигиена./ К: Вища школа. 2000. — С. 254-289.

5. Р.Д.Габович, Г.Х.Шахбазян, С.С.Познанский. Гигиена — К.: Вища школа, 1983. — С. 31-36, 129-133, 203-207.

6. Общая гигиена // Г.И.Румянцев, М.П.Воронцов, Е.И.Гончарук и др. — М.: Медицина, 1985.— С. 154-156.

7. Даценко І.І., Габович Р.Д. Основи загальної і тропічної гігієни. — К.: Здоров’я, 1995. — С. 13-21.

8. В.А.Покровский. Гигиена. — М., Медицина, 1979. — С. 63-68.

9. А.А.Минх. Методы гигиенических исследований. — М., Медицина, 1971. — С. 42-47, 52-62, 121-122.

10. І.В.Сергета. Практичні навички з загальної гігієни. — Вінниця, 1997. — С. 5.

11. Учбовий посібник до практичних занять з загальної гігієни. // За ред. В.Г.Бардова, І.І.Швайко — К., 1994. — ч. 1. — С. 12-24.

Методика виконання самостійної роботи

В ході практичного заняття студенти знайомляться з штучними джерелами та приладами для вимірювання ультрафіолетової, інфрачервоної та видимої ділянки сонячного спектру, визначають бiологiчну дозу ультрафіолетового випромінювання та вивчають особливості застосування ультрафіолетової радіації в медицині.

Спектральний склад сонячного випромінювання.

Сонячна радіація – це потік корпускулярних частинок і електромагнітного (фотонного) випромінювання. Внаслідок сонячної активності утворюється велика кількість корпускулярних частинок, що рухаються зі швидкістю від 300 до 2000 км/сек та досягають атмосфери Землі за 2 доби, однак затримуються за допомогою його магнітного поля. Утворюється також електромагнітне випромінювання, що рухається зі швидкістю 300 000 км/сек та досягає Землі за 8 хв.

Корпускулярні частинки: α- частинки, β- частинки, протони, електрони, нейтрони, позитрони тощо.

Електромагнітний склад:

• γ-випромінювання (довжина хвилі <0,1 нм) затримуються

• рентгенівське випромінювання (0,1-10 нм) магнітним

• крайній, канцерогенний ультрафіолет (10-120 нм) полем Землі

• ультрафіолетове випромінювання (120-400 нм; 0,6-3% досягає Землі, інша частка розсіюється)

• видиме (400-760 нм; 40% досягає Землі)

• інфрачервоне (760-10 000 нм, 59% досягає Землі)

• далеке інфрачервоне (10 000-100 000 нм)

• радіочастоти (>100 000 нм)

Фізичні властивості, біологічна дія і, відповідно, можливі порушення у стані здоров'я, які виникають при недостатній або надлишковій дії випромінювання, залежать від того, хвилі якої довжини переважають у складі сонячної радіації в даній місцевості. Корпускулярні частинки та хвилі, що мають довжину менше за 280 нм повністю поглинаються киснем і озоном у верхніх шарах земної атмосфери. Проте, забруднення атмосфери промисловими викидами, особливо фреоном, сприяє руйнуванню і потоншенню озонового шару атмосфери, появі в цих регіонах так званих “озонових дір”, крізь які до поверхні землі проникають небезпечніші для всього живого, з меншою довжиною хвилі УФ промені.

Кількість сонячного випромінювання, що досягає Землі, називається світловим кліматом та залежить від природних та антропогенних факторів. Залежно від забезпечення ультрафіолетом, на Землі виділяють зони:

УФ-ДЕФІЦИТА (північні регіони, >57 широти)

УФ-КОМФОРТА (42-57 широты)

УФ-НАДЛИШКУ (південні регіони, <42 широти)

Інтегральний (сумарний) потік радіації Сонця вимірюється піранометрами (наприклад, піранометр Янишевського) і виражається в мкал/см²хв.

Фізичні властивості та біологічна дія ультрафіолетового випромінювання

Увесь діапазон Уф-випромінювання Сонця і штучних джерел поділяється на три області:

• область А - довгохвильове Уф-випромінювання: λ = 320-400 нм;

• область В - середньохвильове Уф-випромінювання: λ = 280-320 нм;

• область С - короткохвильове Уф-випромінювання: λ = 10-280 нм.

Біологічна дія УФВ:

А. Біогенна:

1. Загальностимулююча – В-спектр. Ця дія виявляється фотолізом білків шкіри (УФ промені проникають в шкіру на глибину 3-4 мм) з утворенням токсичних продуктів фотолізу - гістаміну, холіну, аденазину, піримідиновых сполук та ін. Останні всмоктуються в кров, стимулюють обмін речовин в організмі, ретикулоендотеліальну систему, кістковий мозок, підвищують кількість гемоглобіну, еритроцитів, лейкоцитів, активність ферментів дихання, функцію печінки, стимулюють діяльність нервової системи і т.д. Загальностимулююча дія УФВ посилюється завдяки її эритемному ефекту – рефлекторному розширенню капілярів шкіри, особливо, якщо одночасно має місце достатньо інтенсивне інфрачервоне випромінювання. Ерітемний ефект при надмірному опромінюванні може закінчитися опіком шкіри.

2. Д-вітаміноутворююча дія УФВ властива для області В. Дія полягає в розщеплюванні кальциферолу: з ергостерину (7,8-дегідрохолестерина) в шкірному салі (секреті сальних залоз) під впливом УФВ, завдяки розщеплюванню бензолового кільця, утворюється вітамін Д₂ (ергохолекальциферол) і вітамін Д₃ (холекальциферол), а з провітаміну 2,2-дегідроергостерина – вітамін Д₄.

3. Пігментоутворююча дія УФВ – області А, В. Обумовлена утворенням меланіну. Меланін захищає шкіру (і весь організм) від надлишку УФВ, видимого і інфрачервоного випромінювання.

Б. Абіогенна:

1. Бактерицидна дія властива для області С. Під впливом УФВ спочатку виникає збудження бактерій з активацією їх життєдіяльності, яка із збільшенням дози УФВ змінюється бактеріостатичним ефектом, а потім - фотодеструкцією, денатурацією білків, загибеллю мікроорганізмів.

2. Канцерогенна дія УФР виявляється в умовах жаркого тропічного клімату і на виробництвах з високими рівнями і тривалою дією технічних джерел УФВ (електрозварювання і тому подібне).

3. Мутагенна

4. Алергічна

Недостатність УФ-випромінювання (світлове голодування) викликає:

• зниження резистентності організму та, як наслідок, збільшення захворюваності, загострення хронічної патології

• анемію

• виникнення рахіту у дітей

• виникнення остеопорозу у дорослих

Профілактика: сонячні ванни, солярії, фотарії, вживання вітамін D у медикаментозній формі

Надлишок УФ-випромінювання викликає:

• еритему, опіки

• зниження резистентності організму та, як наслідок, збільшення захворюваності, загострення хронічної патології

• ураження очей (фотоофтальмія при природному походженні, наприклад, в горах, електрофтальмія при штучному походженні, наприклад, у електрозварювальників, кератокон’юнктивіти, катаракта, птеригій – рак рогівки)

• фотодерматоз, сонячний еластоз (порушення утворення колагену)

• рак шкіри

• виведення з організму вітамінів В₂, РР, С

• вплив на ліпідний обмін

Профілактика: одяг з натуральних тканин, головні убори, сонцезахисні та спеціальні окуляри, що використовують на виробництві

Методи визначення інтенсивності УФВ:

1) Фотохімічний за Н.З.Кулічковою – заснований на розкладанні щавлевої кислоти пропорційно інтенсивності і тривалості УФ опромінювання. Приладом для вимірювання інтенсивності ультрафіолетового випромінювання фотохімічним методом є кварцева пробірка з розчином щавлевої кислоти і азотнокислого уранілу. Одиниці вимірювання: міліграм щавлевої кислоти, що розклалася, на см² поверхні розчину за одиницю часу (хв, година). Фізіологічна доза опромінювання – 1 мг/см², профілактична доза – 0,5 мг/см².

2) Фотоелектричний метод – вимірювання інтенсивності УФВ ультрафиолетметром або уфіметром (фотоінтенсиметром або фотоекспозиметром) в мкВт/см² .

3) Біологічний (еритемний) метод - визначення еритемної дози за допомогою біодозиметра М.Ф. Горбачова. Біологічна (еритемна) доза (біодоза) є мінімальним часом опромінювання ділянки шкіри ультрафіолетовим випромінюванням, внаслідок якого виникає її слабке почервоніння (еритема). Біодозиметр є планшеткою з 6 отворами-віконцями, які закриваються рухомою пластинкою. Біодозиметр розміщується на незасмаглій чутливій до ультрафіолетового випромінювання частині шкіри (нижня частина шкіри живота або внутрішня частина передпліччя) досліджуваного, розташованого на відстані 0,5 м від джерела випромінювання.

На початку дослідження відкривають всі отвори. Надалі, через 1 хвилину закривають перше, через 2 хвилини – друге, через 3 хвилини – третє і так далі.

Контроль появи еритеми слід проводити через 6 – 8 годин після опромінювання. Біодозу (у хвилинах) визначають відповідно до номера отвору (за часом експозиції), в якому було зареєстровано найменше почервоніння.

Профілактична доза ультрафіолетового випромінювання складає 1/8 біодози для дорослих та 1/10 біодози для дітей, фізіологічна доза – відповідно 1/2 - 1/4 біодози. Максимальна доза – 1 біодоза для дітей і 2 біодози для дорослих.

Наприклад:

Для визначення біологічної (еритемної) дози біодозиметр Горбачева-Дальфельда розмістили на шкірі нижньої третини черевної порожнини школяра і опромінювали впродовж 6 хвилин.

1

2

3

4

5

6

Через 4 години після опромінювання на шкірі було виявлено 2 червоних смужки. Враховуючи, що біодоза є найменшим часом опромінювання, яке викликає найменше почервоніння, в даному випадку вона складає 5 хвилин або 300 секунд.

Профілактична доза складає 1/8 біодози або 38 секунд.

Оптимальна доза складає від 1 хв 15 сік до 1 хв 30 сек.

Максимальна доза складає 5 або 10 хвилин.

УФВ використовують у стоматологічній практиці для закріплення фотополімерного пломбувального матеріалу, для лікування афтозних стоматитів, парадонтозу, для дезінфекції інструментарію, санації повітря. В медичній практиці – при лікуванні гнійничкових захворювань шкіри, запальних захворювань органів дихання, артритів, псоріазу тощо; при частих простудних захворюваннях для підвищення резистентності організму, для профілактики рахіту, а також для профілактики хронічних серцево-судинних захворювань.

Штучні джерела ультрафіолетового випромінювання: бактерицидно- увіолева лампа (БУВ-30, БУВ-60), эритемно-увиолевая лампа (ЕУВ-30), ртутно-кварцова лампа (ПРК).

Для санації повітря використовують кварцування. У результаті кварцування повітря збагачується озоном, який, у свою чергу, також дезінфікує повітря. Озон отруйний, тому після кварцування приміщення слід провітрювати. Під час роботи кварцової лампи слід залишити приміщення. На працюючу лампу категорично не можна дивитися і намагатися від неї засмагати.

Опромінення штучними джерелами ультрафіолетового випромінювання з лікувальною або профілактичною метою проводяться у фотаріях (солярії – природне УФВ). Фотарії можуть бути різними за своїм обладнанням. Розрізняють фотарії кабінного типу, прохідного або лабіринтного типу та фотарії маячного типу. В якості джерел штучного УФ випромінювання використовують лампи еритемні (ЛЕ-30 та ін.) або прямі ртутно-кварцеві, які не генерують небажаного короткохвильового УФ випромінювання, з довжиною менше 280 нм.