ЮЖНО КАЗАХСТАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ КАФЕДРА ГИГИЕНА —

ЮЖНО –КАЗАХСТАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ КАФЕДРА «ГИГИЕНА - 2» СРС ПРЕЗЕНТАЦИЯ НА ТЕМУ: МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ И ОЦЕНКИ ИНТЕНСИВНОСТИ ИНФРАКРАСНОЙ РАДИАЦИИ. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ И ОЦЕНКИ ИНТЕНСИВНОСТИ УФ ИЗЛУЧЕНИЯ. Выполнила: Турмахан А Группа: 306 МПД Приняла: Жуматаева Г. Б. Шымкент, 2015

ПЛАН: ØВведение ØИнфракрасная ØУФ радиация излучение ØЗаключение ØСписок литературы

ВВЕДЕНИЕ Солнечному излучению обязана своим существованием вся органическая жизнь на Земле. Характер влияния солнечного излучения на организм и здоровье человека определяется его спектральным составом: видимое излучение обеспечивает функцию зрительного анализатора, инфракрасное оказывает тепловое воздействие, ультрафиолетовое общестимулирующее, биологическое, эритемное, антирахитическое, бактерицидное влияние. Рациональное использование солнечного излучения способствует укреплению здоровья, повышению его реактивности и устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды. И, наоборот, при недостаточной инсоляции, особенно при УФ-дефиците, у человека уровень здоровья снижается, повышается восприимчивость к инфекционным заболеваниям, у детей может развиться рахит.

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (ИК) Инфракрасное излучение генерируется любым нагретым телом, температура которого определяет интенсивность и спектр излучаемой электромагнитной энергии. Нагретые тела, имеющие температуру выше 100 o. С, являются источником коротковолнового инфракрасного излучения. Одной из количественных характеристик излучения является интенсивность теплового облучения, которую можно определить как энергию, излучаемую с единицы площади в единицу времени (ккал/(м 2· ч) или Вт/м 2).

Измерение интенсивности тепловых излучений иначе называют актинометрией (от греческих слов асtinos - луч и metrio - измеряю), а прибор, с помощью которого производят определение интенсивности излучения, называется актинометром. В зависимости от длины волны изменяется проникающая способность инфракрасного излучения. Наибольшую проникающую способность имеет коротковолновое инфракрасное излучение (0, 76 -1, 4 мкм), которое проникает в ткани человека на глубину в несколько сантиметров. Инфракрасные лучи длинноволнового диапазона (9 -420 мкм) задерживаются в поверхностных слоях кожи.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Воздействие инфракрасного излучения может быть общим и локальным. При длинноволновом излучении повышается температура поверхности тела, а при коротковолновом - изменяется температура лёгких, головного мозга, почек и некоторых других органов человека. Значительное изменение общей температуры тела (1, 5 -2 o. С) происходит при облучении инфракрасными лучами большой интенсивности. Воздействуя на мозговую ткань, коротковолновое излучение вызывает "солнечный удар". Человек при этом ощущает головную боль, головокружение, учащение пульса и дыхания, потемнение в глазах, нарушение координации движений, возможна потеря сознания. При интенсивном облучении головы происходит отёк оболочек и тканей мозга, проявляются симптомы менингита и энцефалита. При воздействии на глаза наибольшую опасность представляет коротковолновое излучение. Возможное последствие воздействия инфракрасного излучения на глаза - появление инфракрасной катаракты. Тепловая радиация повышает температуру окружающей среды, ухудшает её микроклимат, что может привести к перегреву организма.

Инфракрасное (тепловое) излучение составляет большую часть (~ 58 %) солнечного электромагнитного спектра. Поверхности Земли достигает ИК-излучение с длиной волны 760 - 3000 нм, более длинное задерживается атмосферой. ИК-излучение, встречая на пути молекулы и атомы различных веществ, усиливает их колебательные движения и тем самым вызывает тепловой эффект. Оно проникает сквозь атмосферу, толщу воды и почву, сквозь оконное стекло и одежду. Наиболее короткое ИК-излучение (с длиной волны 760 - 1000 нм) проникает сквозь ткани тела, в том числе и сквозь кости черепа, на глубину 4 - 5 см. При локальном действии на ткани ИК-излучение несколько ускоряет биохимические реакции, ферментативные и иммунобиологические процессы, рост клеток и регенерацию тканей, усиливает кровоток. Интенсивность прогрева подкожной клетчатки и внутренних органов снижается благодаря кровообращению. При дальнейшем воздействии ИК-излучения глубинное прогревание тканей усиливается, что может привести к тепловому (солнечному) удару. Активные продукты распада, образующиеся под влиянием инфракрасного излучения на кожу, и нервные импульсы, идущие от нее, распространяют местное действие излучения на весь организм. При таком влиянии (гуморальном и нервном) нормализуется тонус вегетативной нервной системы, снимается чрезмерное напряжение, ослабевает тонус мышц, сосудов, достигается болеутоляющий и противовоспалительный эффект. Благодаря этому ИК-излучение используется в лечебной практике (физиотерапия).

Интенсивность теплового излучения в СИ измеряется в джоулях (Дж), килоджоулях (к. Дж), мегаджоулях (м. Дж) на метр квадратный в час [м. Дж/(м 2 · ч)]. Внесистемная (устаревшая) единица [кал/(см 2 · мин)] встречается в старых руководствах, справочниках и на шкалах измерительных приборов – актинометров. Интенсивность суммарного теплового излучения Солнца на границе с атмосферой Земли (солнечная постоянная) составляет 4, 87 м. Дж/(м 2· ч) [1, 94 кал/(см 2 · мин)]. На поверхности Земли в умеренных широтах оно не превышает 3, 77 м. Дж/(м 2 · ч) [1, 5 кал/(см 2 · мин)].

ИСТОЧНИКИ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В производственных условиях выделение тепла возможно от: qплавильных, нагревательных печей и других термических устройств; qостывания нагретых или расплавленных металлов; qперехода в тепло механической энергии, затрачиваемой на привод основного технологического оборудования; qперехода электрической энергии в тепловую и т. п. q. Около 60% тепловой энергии распространяется в окружающей среде путём инфракрасного излучения. Лучистая энергия, проходя почти без потерь пространство, снова превращается в тепловую. Тепловое излучение не оказывает непосредственного воздействия на окружающий воздух, свободно пронизывая его.

Производственные источники лучистой теплоты по характеру излучения можно разделить на четыре группы: vс температурой излучающей поверхности до 500 o. С (наружная поверхность печей и др. ); их спектр содержит инфракрасные лучи с длиной волны 1, 9 -3, 7 мкм; vс температурой поверхности от 500 до 1300 o. С (открытое пламя, расплавленный чугун и др. ); их спектр содержит преимущественно инфракрасные лучи с длиной волны 1, 9 -3, 7 мкм; vс температурой от 1300 до 1800 o. С (расплавленная сталь и др. ); их спектр содержит как инфракрасные лучи вплоть до коротких с длиной волны 1, 2 -1, 9 мкм, так и видимые большой яркости; vс температурой выше 1800 o. С (пламя электродуговых печей, сварочных аппаратов и др. ); их спектр излучения содержит, наряду с инфракрасными и видимыми, ультрафиолетовые лучи.

ЗАЩИТА ОТ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Основные мероприятия, направленные на снижение опасности воздействия инфракрасного излучения, состоят в следующем: ØСнижение интенсивности излучения источника (замена устаревших технологий современными и др. ). ØЗащитное экранирование источника или рабочего места (создание экранов из металлических сеток и цепей, облицовка асбестом открытых проёмов печей и др. ). ØИспользование средств индивидуальной защиты (использование для эащиты глаз и лица щитков и очков со светофильтрами, защита поверхности тела спецодеждой из льняной и полульняной пропитанной парусины). ØЛечебно-профилактические мероприятия (организация рационального режима труда и отдыха, организация периодических медосмотров и др. ).

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ Под ультрафиолетовой (УФ) радиацией понимается электромагнитное излучение спектрального диапазона 10– 400 нм. УФ лучи характеризуются значительной фотобиологической и фотохимической активностью, связанной с большой энергией их квантов, передающихся поглощающей молекуле. При длине волны менее 315 нм световой квант обладает энергией, достаточной для разрушения молекулы белка, т. е. обладает бактерицидностью. УФ радиация оказывает не только общебиологическое влияние, но и обладает специфическим действием, свойственным определенной длине волны электромагнитного излучения. В этом отношении обычно различают четыре ее области: §¨ область А (400– 320 нм) – флуоресцентное действие; §¨ область В (320– 280 нм) – эритемно-загарное действие; §¨ область С (280– 20 нм) – бактерицидное действие; §¨ область Д (285– 265 нм) – антирахитическое действие.

К производственным вредностям относятся ультрафиолетовые лучи, которые могут влиять на рабочих занятых электросваркой, обслуживанием ртутно-кварцевых ламп и пр. Ультрафиолетовые лучи являются причиной острого профессионального заболевания глаз у электросварщиков – электрофотоофтальмии, а также могут вызывать дерматиты с явлениями отека, жжения, зуда, иногда сопровождающиеся общими симптомами: повышением температуры тела, головной болью и др. явлениями. Для индивидуальной защиты рабочих используются щитки, шлемы, очки со специальными стеклами. Применяют также кабины, защитные экраны, ширмы. Важную профилактическую роль играет санитарнопросветительная работа, особенно среди подсобных рабочих, которые не всегда пользуются средствами индивидуальной защиты глаз и заболевают значительно чаще, чем электросварщики.

Интенсивность ультрафиолетовой радиации оценивают химическими и фотоэлектрическими методами (приборы ультрафиолетметры или уфиметры). В физиотерапевтической практике индивидуально для каждого пациента, который подвергается ультрафиолетовому облучению определяют пороговую зрительную дозу, или биодозу, т. е. количество облучения, которое вызывает едва заметную эритему на коже незагорелого человека спустя 6– 10 часов после облучения. Определение биодозы проводят с помощью биодозиметра Горбачева. Дальфельда на сгибательной поверхности предплечья или эпигастральной области.

В настоящее время практически применяют три типа искусственных источников ультрафиолетового излучения. o¨ Эритемные люминесцентные лампы – источники ультрафиолетового излучения в областях А и В. Применяются для профилактического и лечебного облучения людей.

o¨ Прямые ртутно-кварцевые лампы – мощные источники излучения в областях А, В, С и видимой части спектра. Применяют как для облучения людей профилактическими и лечебными дозами, так и для обеззараживания объектов внешней среды (воздуха, воды и т. д. ).

o¨ Бактерицидные лампы из увиолевого стекла – источники излучения области С. Эти лампы применяют только для обеззараживания объектов внешней среды.

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И НОРМИРОВАНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Благоприятное воздействие УФ-излучения можно обеспечить путем регулирования его интенсивности и эритемной дозы облучения, а также четкого контроля проведения процесса облучения. В настоящее время для этой цели используют три метода: биологический, фотохимический и фотоэлектрический. Биологический метод широко применяется в медицинской практике. В его основе лежит определение эритемной биологической дозы (витадозы) облученности. Биодоза– это наименьшее количество УФ-облучения (или минимальное время облучения), которое вызывает (через 8 – 14 ч) появление едва заметного покраснения на незагорелом участке кожи (определяется с помощью биодозиметра Горбачева). Доза, предупреждающая гипо- и авитаминоз D, нарушения фосфорно-кальциевого обмена и другие нежелательные последствия светового голодания, называется профилактической дозой и составляет 1/8 эритемной дозы. Физиологическая доза ультрафиолетового излучения (с точки зрения ее адаптогенного действия) составляет ¼ - ½ эритемной дозы. Пороговая эритемная биодоза непостоянна и зависит от пола, возраста, состояния здоровья и других индивидуальных особенностей. Биодоза устанавливается экспериментально в каждом конкретном случае или выборочно – для наиболее ослабленных лиц, которые будут подвергаться облучению.

Фотохимический метод определения степени эритемной облученности, вызванной УФ-излучением, основывается на разложении последним в присутствии уранил нитрата титрованного раствора щавелевой кислоты. Одной эритемной дозе соответствует 4 мг разложившейся щавелевой кислоты на 1 см 2 поверхности облученного раствора. Фотоэлектрический (физический) метод основывается на определении интенсивности УФ-излучения с помощью специальных приборов – ультрафиолетметров или уфиметров (УФМ-71). Эти приборы позволяют определять энергетическую (физическую) величину УФизлучения – степень энергетической облучённости для оценки интенсивности УФ-облучения и характера распределения его на поверхности в объеме помещения. Результаты измерения обозначаются в ваттах на квадратный метр и в производных ватта (Вт/м 2, мк. Вт/м 2). С помощью указанных приборов можно определить и количество облучения, т. е. дозу энергетической облученности, для дозирования излучения отдельно в эритемном (290 – 340 нм) и бактерицидном (220 – 290 нм) диапазонах - Вт/(м 2· час), м. Вт/( м 2· час), мк. Вт/( м 2· час).

РАЗЛИЧАЮТ БИОГЕННОЕ И АБИОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. СУЩЕСТВУЕТ НЕСКОЛЬКО ВИДОВ БИОГЕННОГО ВЛИЯНИЯ УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ. D-витаминообразующее (антирахитическое) действие УФизлучения сводится к следующему. В организме человека (в коже) из производных холестерина – эргостерина, 7 -дегидрохолестерина и других провитаминов под влиянием УФ-излучения при длине волн 320 – 280 нм образуются кальциферолы (витамин. D), что проявляется фотоизомеризацией. В этом случае органические вещества под влиянием излучения, не изменяя своего химического состава, приобретают новые химические и биологические свойства благодаря внутренней перегруппировке атомов в молекулах. Примером изомеризации может быть образование под влиянием ультрафиолетового излучения эргохолекальциферола (витамина. D 2) из провитамина эргостерина, холекальциферола (витамина. D 3) из провитамина 7 -дегидрохолестерина, дегидроэргокальциферола (витамина. D 4) – из провитамина 2, 2 -дегидроэргостерина.

Общестимулирующее действие УФ-излучения проявляется образованием эритемы (через 2 – 8 ч после облучения эритемогенным УФ-излучением), сохраняющейся в течение 1 - 4 дней. При этом кожа в области воздействия краснеет, становится горячей, болезненной, несколько отечной. УФ-излучение оказывает влияние на белковый метаболизм: способствует увеличению содержания общего и аминокислотного азота, повышению уровня альбуминов и гаммаглобулинов. Кроме того, оно стимулирует систему мононуклеарных фагоцитов и костного мозга, нормализует белковый спектр крови и процесс кроветворения – обусловливает увеличение количества гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов, усиление резистентности клеток, активность ферментов тканевого дыхания, микросомальных ферментов печени, митохондрий. Это свидетельствует об активизации процессов гликолиза и возрастании степени насыщенности крови кислородом, об усилении фагоцитарной активности лейкоцитов, бактерицидных свойств крови и кожи. УФ-излучение в малых дозах активирует процессы в коре головного мозга, повышает умственную работоспособность, мышечный тонус и физическую выносливость, эффективность отдыха.

Пигментообразующее действие УФ-излучения сводится к образованию пигментамеланинав клетках нижнего слоя эпидермиса – в меланобластах - из аминокислот тирозина, оксифенилаланина. Меланин – основной пигмент человека. Он защищает ядра клеток кожи, а также внутренние органы от перегревания инфракрасным и видимым излучением. Молекулы белков, нуклеиновых кислот и других органических соединений, поглотив фотоны УФ-излучения, распадаются и расщепляются. При этом образуются ионы, свободные радикалы, другие биологически активные вещества. Они, реагируя с молекулами других веществ, дополняют и усиливают повреждения. Однако полимерные молекулы с сетчатой структурой – молекулы меланина – подавляют данную реакцию, то есть служат эффективным средством защиты организма от влияния ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовое излучение благотворно влияет лишь в тех случаях, когда дозы облучения незначительны.

Абиогенное влияние УФ-излучения имеет место при увеличении суммарной дозы эритемной облученности. В этих случаях угнетаются процессы синтеза ДНК и функциональной активности центральной нервной системы, развивается гипертрофия клеток пучковой и сетчатой зон коркового вещества надпочечников, а также происходят нарушения обмена витаминов, усиливается онкогенез. К абиогенным, т. е. к неблагоприятным для человека эффектам УФизлучения, следует относить: бактерицидное (280, 0 – 210, 0 нм) и канцерогенное (ожоги, дерматит, деградация коллагена, развитие эрозий, язв, доброкачественных и злокачественных опухолей)действия; фототоксикоз (повреждение кожи видимым излучением - 320 – 400 нм в присутствии фотосенсибилизаторов, не обусловленное аллергической реакцией); фотоаллергия (приобретённая способность кожи давать реакцию, как правило, патологического характера на видимое излучение - 320 – 400 нм - самостоятельно или в присутствии фотосенсибилизаторов). Неблагоприятные последствия избыточного влияния УФ-излучения ослабляются после приема аскорбиновой кислоты, облучения длинноволновым ультрафиолетовым, видимым или инфракрасным излучением.

Для профилактики ультрафиолетовой недостаточности следует проводить комплекс гигиенических мероприятий: üРациональная застройка населённых мест. üОхрана атмосферного воздуха от загрязнений. üОбеспечение достаточного солнечного облучения. üПрименение искусственного УФ-облучения для компенсации недостатка солнечного света. üВ настоящее время практически используются три типа искусственных источников УФ-излучения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Для повышения резистентности организма к вредным воздействиям еще в начале 20 -го века стали широко применяться искусственные источники УФ-излучений – эритемные и бактерицидные лампы: первые – для облучения лиц, находящихся в условиях дефицита УФ-излучения, вторые – для санации воздуха в операционных, родовых палатах и т. д. Врачи любой специализации должны знать суть и роль в жизни человека солнечных излучений, обязаны уметь давать соответствующие рекомендации по рациональному использованию, как природных излучений, так и искусственных излучений для укрепления и сохранения здоровья

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 1. Гигиена: учебник / под ред. Г. И. Румянцева. – 2 -е изд. , перераб, и доп. . - М. : ГЭОТАР –Медиа, 2005. 2. Гигиена: учебник/под ред. У. И. Кенесариева. –Алматы, 2009 3. Большаков А. М. Общая гигиена: учеб. пособие. –М. , 2006 4. Большаков А. М. Общая гигиена: учебник, -2 -е изд. , перераб. и доп. , –М. : Медицина, 2005. 5. Пивоваров Ю. П. , Гигиена и основы экологии человека: учебник. –М. : Медицина, 2004.