УФ излучение — убийца или друг? Действие ультрафиолета на организм.

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

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

Естественная защита от УФ излучения

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

В простонародье употребляют другое выражение – синдром вампира.

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

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

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

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

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

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

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

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

УФ и озоновая дыра

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

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

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

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

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

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

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

Источники ультрафиолета — откуда он берется?

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

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

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

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

Мы его не видим, зато чувствуем.

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

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

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

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

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

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

Откуда у людей веснушки?

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

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

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

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

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

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

Опаснее всего оно для рыжеволосых, бледнолицых ирландцев.

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

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

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

Виды ультрафиолета и его влияние на кожу, животных и предметы

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

“Было у царя три сына”:

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

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

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

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

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

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

Быстрое старение из-за ультрафиолета

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Польза ультрафиолета в быту

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

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

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

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

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

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

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

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

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

• 

• 

• 

• 

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

Мощными светильниками UVC обеззараживают огромные объемы воды на очистных сооружениях.

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

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

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

Очистка и стирка белья

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

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

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

Посмотрите на порошок в лучах ultravioleta.

Примерно такой же эффект наблюдается и с вашей постиранной одеждой.

Ультрафиолетовый фонарик своими руками?

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

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

Однако не ведитесь на советы таких Кулибиных.

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

Очки против ультрафиолета

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

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

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

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

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

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

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

Индекс UV

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Придумал такие аппараты нобелевский лауреат Нильс Рюберг Финзен. Его еще называли - "лечащий светом".

Опасные места на планете Земля

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

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

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

Это к вопросу о приспособленности кожи и организма человека.

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

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

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

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

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

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

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

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

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