Применение ультрафиолетовых лучей в медицине и фармации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство здравоохранения Нижегородской области

ГБОУ СПО НО "Нижегородский медицинский базовый колледж"

Реферат

"Применение ультрафиолетового излучения в медицине и фармации"

Выполнила: Денисова Т.Н.

Преподаватель: Зотова И.И.

Нижний Новгород 2015г

Ведение

Начнем с того, что ультрафиолет - это электромагнитное излучение в диапазоне, между видимым фиолетовым свечением и рентгеновским, с длинами волн в вакууме от 10 нм до 400 нм. По диапазону волны делятся на длинные (от 315 до 400 нм), средние (от 280 до 315 нм) и короткие (от 10 до 280 нм).

Ультрафиолетовые лучи имеют полезные свойства, которые применяются практически в различных областях науки и медицины. Первый прибор с ультрафиолетовыми лучами был создан в 1908 году - ультрафиолетовая лампа. С 50-х годов прошлого столетия такие лампы стали производится массово и так же использоваться.

Разработка ультрафиолетового излучателя основывалась на бактерицидных свойствах ультрафиолета. Именно с этого и началось их применение в медицине.

УФ - лучи применяют в терапии, лазерной биомедицине, при дезинфекции и во многих других областях здравоохранения. Так же УФ - лучи используют в полиграфии, криминалистики, косметологии, банках и во многом другом.

Ультрафиолетовое излучение

Источники ультрафиолетового излучения условно можно разделить на естественные и искусственные. К естественным источникам относится Солнце и другие небесные светила, разряды молнии. К искусственным - электрическая дуга с угольными электродами или содержащими металлы в виде примесей или стержней, специальные газоразрядные лампы, водородные, бактерицидные, ксеноновые, люминесцентные, лампы-фотовспышки.

Ультрафиолетовое излучение обнаруживается с помощью фотоэлементов, фотоумножителей, люминесцентных веществ. В таблице 1 приведены основные свойства ультрафиолетового излучения и примеры его технического применения.

Таблица 1

Характеристика ультрафиолетовой лампы

Современная характеристика ультрафиолетовой лампы включает следующие параметры: мощность излучения, состав спектра, тип стекла и срок эксплуатации. От всех этих вместе данных и зависит безопасность для жизни человека эксплуатация таких ламп. Ультрафиолетовое излучение не только может быть полезным, но и быть угрозой для здоровья человека, если превышает нормы. Все аппараты, подобные бактерицидной лампе, должен использовать профессионал, специально обученный и знающий все нюансы работы с ультрафиолетовым излучением.

Энергия ультрафиолетового излучения уничтожает микробиологические загрязнения (например, кишечную палочку, возбудителей холеры и тифа, вирусы гепатита, сальмонеллу, цисты Giardia lamblia и Cryptosporidium). Для этого обычно используется УФ-излучение, имеющее длину волны 260 нм или близкую к этой. Оно проходит сквозь стенки клеток микроорганизмов, находящихся в воде, и поглощается ДНК, в результате процесс воспроизводства микроорганизма прекращается. В этом заключается суть нехимического способа дезинфекции.

Конечно, медицина остается одной из областей, где ультрафиолетовое излучение используется больше всего.

Бактерицидные ультрафиолетовые лампы

Антибактериальная обработка бактерицидными лампами проводится во всех отделениях больниц, а особенно в хирургических, операционных и инфекционных. Свойства ультрафиолета убивать бактерии и вирусы используются в поликлиниках, санаториях, а так же на промышленных предприятиях с различными видами загрязнения воздуха. Так же их применяют в дошкольных учреждениях, что способствует лучшей борьбе с сезонными заболеваниями, такими как ОРЗ.

Бактерицидные ультрафиолетовые лампы подразделяются на открытые и закрытые типы приборов. ультрафиолетовый электромагнитный излучение

Открытый излучатель ультрафиолета применяется для обработки помещений способом прямого облучения УФ лучами. Такой способ требует, чтобы людей во время обработки в помещении не было. Бактерицидная лампа включается на определенное время по окончанию, которого ее выключают и комнату проветривают.

Закрытый вид УФ-ламп это обработка помещения в присутствие людей, в таких лампах используется увиолевое стекло, которое не дает озону накапливаться в помещении. Как открытые ультрафиолетовые излучатели, так и закрытые работают определенное время, после которого помещение считается чистым.

Основные части ультрафиолетовой лампы:

1. Кварцевая трубка;

2. Вольфрамовый электрод;

3. Металлические или пластмассовые цоколи со штырьковыми разъемами;

4. Молибденовые токоведущие нити;

5. Слой люминофора;

6. Рефлекторный слой.

Основные характеристики ультрафиолетовых ламп:

* Мощность излучения;

* Спектральный состав излучения;

* Баланс между излучаемой мощностью и спектральным составом излучения;

* Долговечность лампы;

* Механическая надежность конструкции;

* Время достижения номинальных характеристик;

* Минимально необходимое количество паров ртути в лампе.

Воздействие ультрафиолетового излучения

Ультрафиолетовое излучение подразделяют на три области:

* длинноволновые лучи (УФА) - 400-320 нм

* средневолновые (УФБ) - 320-280 нм

* коротковолновые (УФС) - менее 280 нм

Ультрафиолетовое облучение повышает активность защитных механизмов, оказывает десенсибилизирующее действие, нормализует процессы свертывания крови, улучшает показатели липидного (жирового) обмена. Под влиянием ультрафиолетовых лучей улучшаются функции внешнего дыхания, увеличивается активность коры надпочечников, усиливается снабжение миокарда кислородом, повышается его сократительная способность.

Ультрафиолетовое излучение оказывает существенное воздействие на фосфорно-кальциевый обмен, стимулирует образование витамина D и улучшает все метаболические процессы в организме. Коротковолновые ультрафиолетовые лучи при длительной экспозиции вызывают денатурацию белковых полимеров, которые теряют свою биологическую активность. Облученная клетка сначала теряет способность к делению, а затем погибает. Этот эффект используется для обеззараживания и стерилизации при помощи специальных ламп коротковолнового ультрафиолетового спектра. Процессы фотолиза и денатурации, вызванные ультрафиолетовым облучением, происходят в шиповидном слое эпидермиса; при этом освобождается гистамин, биогенные амины, ацетилхолин. Эти продукты фотохимической реакции ведут к развитию эритемы, которая возникает спустя 2-8 часов после облучения. Интенсивная ультрафиолетовая эритема всего тела влечет за собой усиление остро и хронически протекающих воспалительных процессов. Поэтому стоит избегать одновременного облучения всей поверхности тела средне- и коротковолновыми ультрафиолетовыми лучами или строго контролировать процесс облучения.

Строго дозированное ультрафиолетовое излучение обладает десенсибилизирующими свойствами, усиливает фагоцитоз, ускоряет процессы газообмена. В месте воздействия ультрафиолетовых лучей усиливается кровоток и лимфоток, улучшается регенерация эпителия, ускоряется синтез коллагеновых волокон. В дерматологии для терапии применяется ультрафиолетовое излучение в средневолновом и длинноволновом спектрах.

Максимальным пигментообразующим действием обладают длинноволновые ультрафиолетовые лучи. Поэтому в косметических установках для загара (соляриях) используются источники длинноволнового ультрафиолетового излучения. В соляриях, в отличие от естественных условий, применяются фильтры, которые поглощают коротковолновые и средневолновые лучи. Облучение в соляриях начинается с минимального времени, а затем постепенно продолжительность инсоляции увеличивается. Передозировка ультрафиолетовыми лучами приводит к преждевременному старению, снижению эластичности кожи, развитию кожных и онкологических заболеваний.

Применение ультрафиолетового излучения

УФ лампы для очистки воды и для бытового использования

Одна из самых распространенных методик применения ультрафиолетовых лучей это очистка воды. Если раньше применяли везде для бактерицидной очистки воды хлор, то теперь зная его особенность влияние на человеческий организм (ядовитые пары хлора вызывают отравление и провоцируют онкологические заболевания) в настоящее время применяют ультрафиолетовые лучи.

В рециркуляторах используется ультрафиолетовое излучение, которое способствует лучшей очистке питьевой воды, и при этом не образуются токсичные соединения, как при применении хлора. Вода это жизнь, а использование ультрафиолета при ее обеззараживание - здоровая жизнь многих поколений.

Помимо этого производится обеззараживание воды в бассейнах, при помощи ультрафиолета создаются чистые санитарные зоны. Все чаще применяются ультрафиолетовые излучатели и рециркуляторы для обеззараживания воздуха в таких массовых скоплениях людей как вокзалы, аэропорты и супермаркеты.

Вода для промышленных предприятий, таких как пищевая, химическая, фармацевтическая, так же обрабатывается, для очистки от бактерий ультрафиолетовыми излучателями. Ультрафиолетовое излучение стоит на службе человека, оберегая его от всех возможных бактериологических катаклизмов.

Имеется большое количество ультрафиолетовых ламп для бытового использования. Некоторые больные, такие как туберкулезники, не всегда находятся на длительном стационарном лечении, они проводят много месяцев в году дома. Их комната, да и вся квартира должна обеззараживаться различными способами, в том числе и ультрафиолетовым излучением.

Кварцевые ультрафиолетовые лампы подходят не только для хронических больных, но и для профилактики различных вирусных инфекций в домах, где есть маленькие дети.

Ультрафиолетовые лучи в медицине

В медицине используются ультрафиолетовые лучи для восстановления иммунитета человека. Зимой ультрафиолет помогает справиться с дефицитом витамина D, так как зимой мало солнечного света для получения его естественным образом.

Используются ультрафиолетовые лампы для лечения различных видов болезней, их используют в физиотерапии. Проводят лечение суставов, ЛОР заболеваний, дерматологических, аллергических.

Ультрафиолет или синий свет дает хороший эффект и для лечения больных после тяжелых гнойных операций, помогает его бактерицидное свойство.

Благоприятно действует на нервную, сердечнососудистую, дыхательную и эндокринную системы. Ультрафиолетовое облучение помогает поднять гемоглобин до нормального уровня, понижает уровень сахара, улучшает работу щитовидной железы и восстанавливает работу дыхательной системы при простудных заболеваниях.

Стерилизация ультрафиолетовой радиацией

Ультрафиолетовая радиация используется для обеззараживания воздуха, воды и многих других объектов в различных отраслях народного хозяйства. Применение данного вида обеззараживания в аптечных условиях приобрело большое практическое значение благодаря тому, что имеет множество преимуществ перед другими способами обеззараживания. Ультрафиолетовая радиация - очень мощный стерилизующий фактор, убивающий вегетативные и споровые формы микроорганизмов, при этом исключающий вероятность адсорбирования лекарственными веществами резких запахов (как это часто бывает при использовании дезинфицирующих средств).

Для создания условий асептики и стерилизации объектов методом стерилизации ультрафиолетовой радиацией часто применяется в аптеках и производственных помещениях, но при этом он не включен в Государственную фармакопею.

Бактерицидное воздействие ультрафиолетовой радиацией зависит от ряда факторов:

· длины волны излучателя;

· дозы излучения;

· вида микроорганизмов;

· запыленности и влажности среды.

Лучи с длиной волны 254--257 нм обладают наиболее высокой бактерицидной активностью. Воздействие излучения на микробные клетки вызывает в них следующие стадийные изменения: стадию стимуляции, стадию угнетения и стадию гибели. Разная доза излучения требуется для гибели вегетативных клеток и для споровых форм (для спор доза выше в среднем в 10 раз).

Ультрафиолетовые лампы для аптеки

В аптеках чаще всего применяются лампы БУВ (бактерицидные увиолевые). Эта лампа состоит из прямой трубки, изготовленной из специального увиолевого стекла (способного пропускать ультрафиолетовую радиацию), вольфрамовых спиралевидных электродов, покрытых стронция и бария гидрокарбонатами. В трубке находятся ртуть и газ аргон при давлении в несколько миллиметров ртутного столба. При подаче напряжения на электроды, происходит разряд ртути, который и является источником ультрафиолетовых лучей. Для увиолевого стекла коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения составляет 75 %. Лампа БУВ имеет приближенные к максимально бактерицидным значениям длины волн (254 нм). Существует несколько разновидностей ламп БУВ, различающиеся между собой мощностью.

Итак, ультрафиолетовые лампы нашли широкое применение в аптеках для обеззараживания воздуха, дистиллированной воды, воды для инъекций, различных вспомогательных материалов.

Ультрафиолетовые лампы для обеззараживания воздуха в аптеке

В аптечных помещениях для обеззараживания воздуха применяются бактерицидные лампы (настенные, потолочные, экранированные, неэкранированные). При этом вид, мощность и количество ламп подбираются так, чтобы при прямом облучении на 1 м 3 объема помещения приходилось не менее 2--2,5 Вт мощности излучателя, для экранированных ламп этот показатель составляет 1 Вт. Равномерно по всему помещению, по ходу конвекционных потоков воздуха на высоте 1,8--2 м от пола размещают настенные и потолочные бактерицидные облучатели. Стерилизацию воздуха неэкранированными лампами проводят из расчета 3 Вт мощности лампы на 1 м 3 помещения в течение 1,5--2 ч в отсутствие обслуживающего персонала.

В присутствии людей обеззараживание воздуха в помещении проводят экранированными лампами (лучи при этом направлены вверх, не оказывая воздействия на кожные покровы и глаза персонала), а количество излучателей определяется из расчета 1 Вт мощности на 1 м 3 помещения.

Бактерицидные облучатели, выпускаемые отечественной промышленностью, имеют типичную структуру. Облучатель бактерицидный настенный (ОБН) скомбинирован из двух бактерицидных ламп по 30 Вт (БУВ-30) и рассчитан на обеззараживание воздуха в помещении объемом до 30 м 3.

Облучатель бактерицидный потолочный (ОБП) скомбинирован из четырех аппаратов БУВ-30 (двух - экранированных и двух - неэкранированных), объем обеззараживаемого воздуха составляет 30 м 3. Облучатель бактерицидный передвижной маячного типа (ОБПЕ) состоит из шести бактерицидных ламп БУВ-30.

Облучатели используют только в отсутствие персонала при оптимальном расстоянии до облучаемого объекта около 5 м.

Разработаны аппараты, сочетающие в себе возможность одновременного воздействия на воздух асептического блока источника ультрафиолетовой радиации и механической фильтрации (с использованием фильтра из ультратонких волокон), - рециркуляционные воздухоочистители ВОПР-0.9 и ВОПР-1.5.

Эти воздухоочистители имеют массу положительных качеств:

· могут использоваться в присутствии персонала ввиду отсутствия негативного воздействия на человеческий организм;

· не требуют квалифицированного обслуживания;

· обсемененность воздуха микроорганизмами в 10 раз при объеме помещения 60--100 м 3 за 30 мин работы аппарата.

Но следует отметить, что ультрафиолетовая радиация создает условия для протекания специфических химических реакций в молекулах лекарственных веществ (фотосенсибилизации, фотораспада, фотоперегруппировки). Например, к веществам, не поглощающим излучение в области 254 нм, относят магния сульфат, калия, кальция и натрия хлориды, натрия цитрат, а папаверина гидрохлорид, анальгин, новокаин, апоморфин являются веществами, в которых воздействие радиации вызывает фотохимические реакции. Суть данных процессов полностью не объяснена, поэтому все лекарственные вещества, находящиеся в помещениях, обеззараживаемых ультрафиолетовой радиацией, хранят в таре, не пропускающей ультрафиолетовые лучи (из полистирола, стекла, окрашенного полиэтилена). Также при стерилизации данным способом требуется соблюдение определенных правил техники безопасности. В первую очередь это касается защиты глаз и кожных покровов. Смотреть на включенную лампу категорически запрещено, а кожу рук при работе защищают 2%-ным раствором или 2%-ной мазью новокаина или кислоты парааминобензойной, помещение систематически проветривают (при ультрафиолетовом излучении образуются озон и окислы азота).

Стерилизация дистиллированной воды уф радиацией

Стерилизация дистиллированной воды ультрафиолетовой радиацией имеет важное значение при изготовлении нестерильных лекарственных форм, так как позволяет поддерживать условия асептики и при этом в воде не накапливаются пероксидные соединения, а некоторые пирогенные вещества инактивируются. Ультрафиолетовая радиация удобна для стерилизации вспомогательного материала, аптечного инвентаря, а также поступающих в аптеку бумаг и рецептов, что является одним из условий поддержания асептических условий. Но пока не будут досконально исследованы и объяснены причины фотохимических реакций, протекающих в лекарственных веществах под действием ультрафиолетовых излучений, применение этого метода стерилизации будет оставаться на незаслуженно низком уровне.

Заключение

Таким образом, УФ-излучение является довольно таки важным природным фактором, обеспечивающим нормальную жизнедеятельность организма и соответствующе рост и развитие

Для организма человека вредное влияние оказывает как недостаток ультрафиолетового излучения, так и его избыток. Воздействие на кожу больших доз УФ-излучения приводит к кожным заболеваниям (дерматитам). Повышенные дозы УФ-излучения воздействуют и на центральную нервную систему, отклонения от нормы проявляются в виде тошноты, головной боли, повышенной утомляемости, повышения температуры тела.

Ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее 0,32 мкм отрицательно влияет на сетчатку глаз, вызывая болезненные воспалительные процессы. Уже на ранней стадии этого заболевания человек ощущает боль и чувство песка в глазах. Заболевание сопровождается слезотечением, возможно поражение роговицы глаза и развитие светобоязни ("снежная" болезнь). При прекращении воздействия ультрафиолетового излучения на глаза симптомы светобоязни обычно проходят через 2-3 дня.

Недостаток УФ-лучей опасен для человека, так как эти лучи являются стимулятором основных биологических процессов организма. Наиболее выраженное проявление "ультрафиолетовой недостаточности" - авитаминоз.

Бактерицидное действие ультрафиолетового излучения, т.е. способность убивать микроорганизмы, зависит от длины волны. Так, например, УФ-лучи с длиной волны 0,344 мкм обладают бактерицидным эффектом в 1000 раз большим, чем ультрафиолетовые лучи с длиной волны 0,39 мкм. Максимальный бактерицидный эффект имеют лучи с длиной волны 0,254-0,257 мкм.

Размещено на Allbest.ru