1avtoportal.ru


Гименгиома позвоночника
16 2377

    Очки солнечные на большую голову

    Раздел: Укрепление волос Дата публикации: 07.04.2015, 09:59

    Janet Voke, Optometry Today, 12 июля 1999г., сс. 27-32

    Влияние ультрафиолетового излучения на орган зрения человека

    На протяжении большей части двадцатого века солнечный свет в представлении большинства людей ассоциировался со здоровьем и благополучием. В тоже время, с давних времен известно, что ультрафиолетовая составляющая спектра солнечного излучения может представлять опасность для человека. Так, Ксенофон описывает в своих трудах «снежную слепоту». Современные ученые пришли к выводу, что ультрафиолетовое излучение отчасти повинно в возникновении катаракты и возрастных дегенеративных изменений макулярной области (Hiller et al, 1977).

    Так как ретинальные рецепторы нечувствительны к ультрафиолетовому свету, повреждение тканей глаза может возникнуть до того, как человек почувствует опасность. Количество воздействующего на человека ультрафиолетового излучения в значительной степени зависит от образа жизни, традиций, моды. Первобытные люди обитали в пещерах и прятались от прямых солнечных лучей в тени деревьев. В 30-х годах прошлого столетия было принято носить одежду, защищающую от солнечного света. На протяжении последних 50 лет одежда претерпела существенные изменения. В результате большие участки поверхности тела современного человека подвергаются облучению солнечным светом. Кроме того, вследствие образования озоновых дыр, доля ультрафиолетового излучения в солнечном свете несколько увеличилась. С каждым днем становится актуальнее вопрос о необходимости защиты глаз от избытка солнечного света. Для этого пригодны тени деревьев, зданий, шляпы с широкими полями, а также очки с оптимальной защитой от ультрафиолетового излучения всех диапазонов и коротковолновой части видимого спектра.

    Вс ем известно, что ультрафиолетовое излучение прямого солнечного света оказывает вредное влияние на организм человека. Следует также помнить о потенциальной опасности отраженного и рассеянного в атмосфере излучения. Источниками ультрафиолетовых лучей, хотя и отраженных, являются снежные и водные поверхности. Металлические поверхности, например, хромированная или полированная алюминиевая, отражают до 85% падающего ультрафиолетового излучения, белая хлопчатобумажная ткань отражает 50% ультрафиолетовых лучей. Облака не поглощают ультрафиолетовые лучи, поэтому особенно опасны пасмурные дни, создающие у человека ложное ощущение защищенности. В таблице 1 приведены типичные коэффициенты отражения УФ-В разными поверхностями.  

     

    Таблица 1. Отражение УФ-В некоторыми поверхностями 

    Трава

    1-5 %

    Земля

    4-6 %

    Камни

    7-12 %

    Палуба корабля

    6-8 %

    Соленая вода

    8 %

    Влажный песок

    7 %

    Сухой песок

    15-18 %

    Снег

    50-85 %

     

    Человек вырубил леса и использует свет искусственных источников для увеличения продолжительности полезного светлого времени суток. В результате он ежедневно подвергается воздействию ультрафиолетового излучения, как природного происхождения, так и искусственных источников, к которым относятся флуоресцентные лампы, лазеры, лампы высокого давления, электронные устройства, аппараты для сварки, офтальмологические приборы и др.

    Свет необходим для зрения и в его отсутствие глаз человека ничего не видит. Хотя нет очевидных причин считать, что избыточное действие света может привести к слепоте, исследователи смогли подтвердить возможность повреждения ретинальных рецепторов синим светом. К заболеваниям, связанным с воздействием солнечного света относят возрастную катаракту, макулодистрофию, старение глаза, фотокератит, рак век. По сравнению с красным светом, синий свет с длиной волны от 400 до 530 нм обладает в 500 раз большей повреждающей способностью по отношению к органу зрения.

    Всем известно, что очки и контактные линзы в некоторой степени защищают от ультрафиолетового излучения. Было показано, что операция по поводу катаракты делается на шесть лет позже людям, которые в течение последних 20 лет носили очки. Если бы удалось отодвинуть время возникновения катаракты на десять лет, количество операций уменьшилось бы в два раза, а в возрастной группе от 65 до 74 лет частота возникновения этого заболевания уменьшилась бы на три четверти.

    Точное измерение количества ультрафиолета, достигающего глаз человека, представляет определенную проблему. В исследовании, проведенном американскими учеными (Rosenthal et al, 1985), использовали окрашенных в телесный цвет манекенов, в головы которых была вмонтирована чувствительная к УФ-В излучению пленка. Манекены провели 3 месяца (с июня по август) на крыше здания, пребывая на солнце с 11 до 16 часов. Каждую минуту они поворачивались, располагаясь лицом в одном из трех возможных направлений. На головы манекенов были надеты бейсбольные кепки и/или солнцезащитные очки. Исследование подтвердило, что большую часть света, попадающего в глаза, составляет отраженный свет, особенно в околополуденное время.

    Количество ультрафиолетового излучения, попавшего в глаза манекенов, в значительной степени определялось отражательной способностью окружающих предметов. Если манекен располагался возле воды, то в его глаза попадало в два раза больше света, чем при расположении возле зеленых насаждений. Отражательная способность асфальта и гравия занимает промежуточное положение между водой и травой. Данное исследование подтвердило, что достигающее глаз излучение состоит в основном из рассеянного света, а не прямых солнечных лучей, как было принято считать раньше.

    Использование очков и головных уборов уменьшает количество света, достигающего глаз. Так, если носить головной убор с полями или козырьком, то в глаза попадает в четыре раза меньше света. При ношении очков количество отраженного света, достигающего глаз, составляет 3-5% от того количества, которое попадает в глаза без очков. Если носить и головной убор, и очки, то количество ультрафиолетового излучения снижается в сотни раз.  

     

    Таблица 2. Пациенты, нуждающиеся в защите от ультрафиолетового излучения 

    При афакии и псевдофакии для защиты сетчатки от повреждения

    При катаракте для уменьшения светорассеяния

    При приеме фотосенсибилизирующих медикаментов: хлортиазидов, антибиотиков и т.д.

    Работающие с искусственными источниками ультрафиолета: сварка, электроника и т.д.

    Пребывающие длительное время на солнце: дети, играющие на улице и др

    Пациенты с пингвекулой, птеригиумом и макулодистрофией

    Во время занятий некоторыми видами спорта (коньки, лыжи и т.д.), солнечных ванн

    При посещении солярия

     

    Как излучение попадает в глаза

    Солнечный свет попадает в глаза несколькими путями: непосредственно от солнца, при рассеянии света в атмосфере, при диффузном отражении от поверхности земли. С точки зрения возможности повреждения, прямой путь попадания ультрафиолетового излучения в глаза наименее опасен, так как мало кто из людей смотрит прямо на солнце в течение продолжительного времени. При других направлениях взгляда глаза защищены от прямых солнечных лучей надбровными дугами и бровями.

    Большую опасность представляет излучение, рассеянное в атмосфере и отраженное от земной поверхности. Рассеяние в атмосфере зависит от плотности воздуха и уменьшается с увеличением высоты местности над уровнем моря. Оно прямо пропорционально четвертой степени длины волны. Из видимого света наименьшая длина волны у синих лучей, они рассеиваются и потому видны в наибольшей степени, чем и обусловлен синий цвет неба. Длина световой волны измеряется в нанометрах (нм), 1 нанометр равен 10-9 метра. Светорассеяние синего света (450 нм) превышает светорассеяние красного света (700 нм) почти в 6 раз, а рассеяние УФ-В (300 нм), превышает рассеяние синего света в 5 раз. Поэтому в ультрафиолетовых лучах небо было бы еще ярче, чем в видимом свете. Закон светорассеяния (закон Релея) применим только к светорассеянию на мелких частицах. На рассеяние света частицами большей величины, например, каплями воды, образующими облака, длина волны не оказывает существенного влияния. Поэтому облака имеют белый цвет. Количество солнечного излучения, достигающего поверхности земли, зависит от свойств атмосферы и длины пути световых лучей в ее толще. Так как на закате путь света длиннее, его потери в атмосфере больше, чем в полдень.

    Рисунок 1. Ультрафиолетовое излучение достигает глаз наблюдателя, находящегося у поверхности земли, различными путями. Лишь небольшая его часть распространяется вдоль прямого пути.

    1

    Механизм повреждающего действия ультрафиолетового излучения

    Биологические объекты способны поглощать энергию падающего на них излучения. При этом световой фотон, взаимодействуя с молекулой, выбивает электрон со своей орбиты. В результате образуется положительно заряженная молекула, или малый ион, действующий как свободный радикал. Свободные радикалы нарушают структуру белков и повреждают клеточные мембраны. Так как энергия фотона обратно пропорциональна длине волны, коротковолновое ультрафиолетовое излучение обладает большей повреждающей способностью по отношению к биологическим объектам.

    Повреждение живых объектов ультрафиолетовым излучением всегда фотохимическое, оно не сопровождается заметным повышением температуры и может возникнуть после довольно длительного латентного периода. Для повреждения достаточно малых доз излучения, действующих в течение продолжительного времени. В противоположность этому, повреждение, вызванное инфракрасным излучением (500-1400 нм), возникает сразу, требует одномоментного воздействия большой дозы и сопровождается повышением температуры тканей не менее чем на 10°. Так как повреждения от инфракрасного света могут накапливаться, длительные или многократные слабые воздействия способны вызвать такие же изменения, как сильное однократное облучение.

    Энергия фотона прямо пропорциональна его частоте, то есть обратно пропорциональна длине волны: чем меньше длина волны электромагнитного излучения, тем большей энергией обладает фотон. Из всего спектра электромагнитных волн (космические лучи, гамма лучи, рентгеновские лучи, ультрафиолетовое излучение, видимый свет, инфракрасный свет, микроволны, радиоволны), ультрафиолетовое излучение состоит из волн наименьшей длины, энергия его фотонов наибольшая из всего оптического спектра.

    К ультрафиолетовой части спектра относятся волны длиной от 100 до 400 нм. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны меньше 180 нм не существует вне вакуума, поэтому в обычных условиях оно вряд ли представляет опасность для здоровья человека. Фотобиологи выделяют в ультрафиолетовом спектре три зоны: УФ-А от 380 до 320 нм («ближний» ультрафиолет), УФ-В от 320 до 290 («средний» ультрафиолет), УФ-С от 290 до 200 нм («дальний» ультрафиолет).

    Озоновый слой и защита глаз

    Бурное развитие химической промышленности и рост производства синтетических химических веществ ведет к уменьшению количества атмосферного озона. К счастью, это уменьшение больше выражено в зимний период, когда солнце расположено ниже над горизонтом, и его излучение менее опасно, чем летом.

    Молекула озона состоит из трех атомов кислорода. Озон образуется из атмосферного кислорода под действием ультрафиолетовой составляющей солнечного излучения в атмосфере тропической зоны земного шара. Перемещения слоев стратосферы способствуют переносу озона в направлении полюсов земли. В ходе других природных процессов атмосферный озон разрушается. При этом поддерживается динамическое равновесие реакций образования и разрушения озона, благодаря чему его количество остается относительно постоянным.

    Часть солнечного излучения поглощается земной атмосферой. Излучение с длиной волны от 240 до 290 нм поглощает атмосферный озон. Волны меньшей длины поглощаются озоном, кислородом и парами воды. В итоге УФ-С (200-280 нм) практически не достигает земной поверхности.

    С увеличением длины волны (от 280 нм и больше) все больше излучения проходит через атмосферу. Количество ультрафиолетового излучения с длиной волны от 280 до 330 нм (сюда относится УФ-В и часть УФ-А зоны), достигающего земной поверхности, в значительной степени зависит от количества озона в верхних слоях атмосферы. Так, снижение содержания атмосферного озона на 1% ведет к увеличению УФ-В на 2-3%. Было показано, что уменьшение количества озона в атмосфере на 2,5% приведет к росту заболеваемости раком кожи на 10%. Можно ожидать примерно такого же роста числа заболеваний глаз, возникающих под действием ультрафиолетового излучения.

    Разрушение озона происходит в стратосфере с участием воды и оксидов азота. Большие ежегодные колебания количества озона маскируют медленное постоянное его снижение, происходящее в результате увеличения производства химических веществ. Эти вещества ускоряют разложение озона, вследствие чего количество озона в атмосфере некоторых широт существенно уменьшается. Впервые «озоновая дыра» была обнаружена в весенний период над Антарктикой. С начала восьмидесятых годов этот феномен повторяется ежегодно. Большую опасность представляет стабильное снижение количества озона над северным полушарием на 3-6% за каждую декаду.

    Так как интенсивность солнечного излучения зависит от географической широты и времени года, а на количество озона оказывает влияние перемещение слоев атмосферы, изменение количества озона над определенной местностью со сменой времен года является естественным процессом. Наибольшая концентрация озона обычно обнаруживается в четко выраженном слое атмосферы на высоте около 10-35 км. Атмосферного озона, как правило, меньше над тропическими широтами. Его количество повышается по мере продвижения к полюсам земного шара. В средних широтах количество озона минимально в конце лета, когда в полуденное время солнце стоит высоко над горизонтом. Наибольшее количество ультрафиолетового излучения достигает земли в середине лета в полдень, когда солнце расположено высоко над горизонтом, а количество озона в атмосфере относительно невелико.

    Теоретически уменьшение количества атмосферного озона, а значит и увеличение количества ультрафиолетовых лучей у земной поверхности, должно приводить к повышению риска световых повреждений глаз. Ожидается, что «озоновые дыры» значительно увеличат количество ультрафиолетовых лучей с длиной волны 290-330 нм у поверхности земли. С точки зрения возникновения возможных заболеваний глаз, должен возрасти риск развития фотокератитов и других болезней конъюнктивы и роговицы. Заявления о том, что «озоновые дыры» вызовут эпидемию катаракты, необоснованны.

    Уменьшение количества озона, наблюдаемое в настоящее время, значительно меньше, чем естественные постоянные колебания при смене времен года, погоды и вследствие других природных факторов. Поэтому, нет оснований считать, что УФ-В сегодня более опасен для глаз, чем несколько десятилетий назад.

    Средства защиты глаз

    Для защиты глаз от ультрафиолетовых лучей можно использовать очки, щитки, маски, козырьки из материалов, которые отражают или поглощают опасное для глаз излучение. От ультрафиолетового излучения также защищают мягкие и жесткие газопроницаемые контактные линзы, а также большинство интраокулярных линз. Полимерные материалы поглощают ультрафиолетовое излучение в большей степени, чем оптические стекла. Способность различных материалов поглощать ультрафиолетовые лучи сильно различается. Многие производители добавляют в материалы очковых линз вещества, поглощающие ультрафиолетовое излучение. Эти поглотители не меняют цвет линз, поэтому прозрачная очковая линза может поглощать практически все опасное для глаз излучение. В то же время, при выборе очков нужно быть внимательным, так как не все они способны защитить глаз в должной степени.

    Защита глаз особенно актуальна во время занятий зимними и водными видами спорта, отдыха у воды и в горной местности, а так же во время принятия солнечных ванн, когда количество попадающего в глаза УФ-В значительно увеличивается. Настоятельно рекомендуется пользоваться солнцезащитными очками в тропической зоне, особенно в околополуденное время. Присутствие облаков, создавая ощущение безопасности, лишь незначительно уменьшает количество ультрафиолетового излучения, достигающего глаз.

    Для защиты глаз от опасных излучений к материалу очковых или контактных линз добавляют поглотители ультрафиолета. Так, если к стеклу добавить оксиды железа, то поглощение ультрафиолетового и инфракрасного света линзой повышается до 95%. Иногда на переднюю поверхность линз наносят отражающие покрытия. Хотя отражающие покрытия более эффективны в борьбе с инфракрасным светом, некоторые из них в должной степени защищают и от ультрафиолетового излучения.

    Цвет очковой линзы не несет информации о ее способности защищать глаза от ультрафиолетового излучения. Так, многие пациенты предпочитают очки с нейтральными светофильтрами серого цвета, не искажающие восприятие цветов. Но при работе с искусственными источниками излучения такие очки не могут защитить глаза в должной степени.

    Рисунок 2. Пропускание ультрафиолетового излучения различными материалами очковых линз

     2

    В обязанности продавца солнцезащитных очков входит предоставление покупателю достоверной информации о том, удовлетворяет ли конкретная пара очков требованиям действующего стандарта. Очки, используемые пациентом для коррекции оптических дефектов зрения, тоже должны защищать от ультрафиолетового и инфракрасного излучения. Самыми распространенными материалами, используемыми в производстве очковых линз, являются оптический крон (сорт стекла), полимер CR-39 и поликарбонат. Пропускание этих материалов показано на рисунке 2. Крон обладает относительно высоким пропусканием ультрафиолетовых лучей, что несколько снижает его ценность в качестве материала очковых линз. Пропускание большинства стеклянных очковых линз начинается от 280 нм, быстро нарастает, достигая 90% при 340 нм. Такие линзы не защищают глаза должным образом, если только к материалу не были добавлены поглотители ультрафиолетового излучения. Некоторые современные высокоиндексные стеклянные материалы ослабляют ультрафиолетовое излучение намного лучше, чем традиционный крон. Окрашивание стекол также способствует увеличению их поглотительной способности. Самыми популярными окрашенными стеклянными материалами являются фотохромы, которые в затемненном состоянии поглощают ультрафиолетовое излучение практически полностью.

    Существует мнение, что пластиковые материалы, поглощающие ультрафиолетовое излучение, лучше стеклянных, и должны полностью вытеснить очковые линзы из крона с оптического рынка. Многие очковые пластики, в том числе и самый распространенный из них CR-39, даже без дополнительной обработки в достаточной степени защищают глаза от ультрафиолетового излучения с длиной волны больше 330 нм, количество которого увеличивается вследствие «озоновых дыр». Если же к материалу добавлен поглотитель ультрафиолетового излучения, его защитные свойства становятся еще лучше (рисунок 2), а пропускание начинается только от 400 нм. Линза из CR-39, обработанная поглотителем ультрафиолетового излучения, обеспечивает прекрасную защиту от УФ-С, УФ-В и УФ-А, но при этом она приобретает желтый или желто-оранжевый оттенок, а значит, в некоторой степени изменяет восприятие цветов.

    Линзы из поликарбоната ценят за устойчивость к значительным механическим воздействиям, но, к сожалению, они пропускают много УФ-А и УФ-В. От этого недостатка можно избавиться путем нанесения специального покрытия, которое, не изменяя устойчивости линзы к деформациям, снижает пропускание ультрафиолетового излучения, повышает устойчивость к возникновению царапин на поверхности и увеличивает прозрачность линзы для видимого света. Небольшое количество ультрафиолетового излучения с длиной волны 380-400 нм не представляет опасности для сетчатки, так как волны этой длины поглощаются хрусталиком.

    Защитные свойства различных контактных линз сильно отличаются (Thomas et al, 1983; Pitts, 1990). Вследствие малого диаметра, они не всегда защищают от фотоконъюнктивита. Добавление поглотителей ультрафиолета в материал контактных линз повышает их защитные свойства. Так, мягкие контактные линзы из материала, содержащего 58% воды, пропускают до 90% ультрафиолетового излучения (рисунок 3). Линзы плановой замены с поглотителем ультрафиолетовых лучей ActiFresh 400 фирмы Hydron, как утверждает производитель, поглощают 94% ультрафиолетового излучения с волнами длиной до 400 нм. Жесткие газопроницаемые линзы Conflex-air 100UV «на 99% ослабляют ультрафиолетовое излучение солнца». Так как жесткие контактные линзы закрывают не больше 60% роговицы, их ношение не обеспечивает необходимую степень защиты. Назначая пациенту контактные линзы с ультрафиолетовым фильтром, не забудьте предупредить его об ограниченных возможностях контактных линз в отношении защиты глаз от ультрафиолетового излучения.

    Повреждающее действие ультрафиолетового излучения

    Свойства электромагнитного излучения обычно характеризуют радиометрическими величинами. Фотометрические величины используют только применительно к видимому излучению. В биологических исследованиях силу источника света принято называть облученностью, которую измеряют в ваттах на квадратный сантиметр (Вт/см2). Экспозиция представляет собой отрезок времени, который обычно выражают в секундах. Излучение, поглощенное биологической системой, измеряется в джоулях на квадратный сантиметр (Дж/см2).

    К сожалению, в настоящее время не существует простого и дешевого инструмента, который бы позволил быстро измерить количество ультрафиолетового излучения и указать необходимую степень защиты глаз. Предназначенные для этого приборы относительно дорогие. На практике приходится пользоваться справочными данными, из которых можно узнать средние величины для определенных условий и источников излучения.

    Стандарт, определяющий безопасные для глаз уровни излучения, указывает, что количество УФ-А с волнами длиной от 315 до 400 нм, попадающего в глаза наблюдателя, не должно превышать 1 мВт/см2, если длительность воздействия превышает 103 секунды (16 минут). При экспозиции, меньшей 103 секунд, суммарная доза не должна превышать 1 Дж/см2. Эти ограничения относятся к излучению дуговых и газоразрядных ламп, ламп накаливания, но не к солнечному свету и лазерам.

    Повреждающее действие УФ-А по отношению к биологическим объектам существенно слабее, чем УФ-В и УФ-С. Всем офтальмологам известно, что при одномоментном воздействии ультрафиолетового излучения с длиной волны от 315 до 400 нм возникает фотокератит. С увеличением длины волны минимальная доза, вызывающая кератит (при действии ультрафиолетового излучения с длиной волны меньше 400 нм) или катаракты (при действии излучения с волнами короче 325 нм) увеличивается от 10 Дж/см2 при 320 нм до 250 Дж/см2 при 390 нм.

    Дозы ультрафиолетового излучения в солнечный день возле воды или снежной поверхности, может быть достаточно для возникновения кератита. Было показано, что для этого в глаз должно попасть 0,03-0,08 Дж/см2 УФ-В с длиной волны 300 нм. С помощью простой формулы t = Q/E (Q (Дж/см2) – поглощенная доза излучения с определенной длиной волны, необходимая для возникновения заболевания, E (Вт/см2) – сила источника ультрафиолетового света) можно вычислить безопасное для глаз время экспозиции. Эта же формула позволяет определить плотность светофильтра, необходимого для защиты глаз при разной мощности и времени воздействия ультрафиолетового излучения.

    Одно из самых важных исследований касающихся повреждающего действия ультрафиолетового излучения на глаза человека было сделано Pitts (1973). Он определял состояние органа зрения 40 добровольцев до и после облучения ультрафиолетовым светом. Исследовалась острота зрения, светорассеяние в ткани роговицы, а также состояние переднего отрезка глаза (биомикроскопия). В большинстве случаев острота зрения после облучения ухудшалась на 2 строки таблицы Снеллена. Снижение остроты зрения у большинства участников эксперимента сохранялось в течение 7 часов, хотя у некоторых зрение оставалось сниженным только в течение 2 часов. Большинство добровольцев жаловалось на повышенную чувствительность к свету, общий зрительный дискомфорт, ощущение инородного тела в глазу, слезотечение, но лишь у нескольких пациентов эти симптомы были выражены настолько, что не позволяли выполнять повседневную работу.

    3

                                                   

     

    Роговица поглощает УФ-А и УФ-В, пик поглощения приходится на 270 нм. Проведенные в последние годы исследования, показали, что действие ультрафиолетового излучения на роговицу намного опаснее, чем считалось раньше. Давно известно, что под действием ультрафиолетового излучения страдает передний эпителий роговицы. Недавно американские ученые обнаружили, что в глазах приматов при облучении ультрафиолетовым светом (особенно УФ-В с длиной волны 300 нм) страдает так же и роговичный эндотелий, причем в отличие от изменений эпителия, эндотелиальные повреждения необратимы (Pitts at al, 1987). Кроме того, под действием больших доз излучения нарушается баланс внутриглазной жидкости причиной которого, как полагают исследователи, является повышение проницаемости поврежденного эндотелия. Острый фотокератит довольно часто развивается у сварщиков, пренебрегающих средствами защиты глаз. Исследование эндотелия в острой стадии заболевания обнаруживает уменьшение количества шестигранных клеток. Для возникновения изменений в эндотелии роговицы требуются дозы, большие, чем для поражения эпителия.

    Изменения роговицы вследствие длительного воздействия малых доз ультрафиолетового излучения сходны с возрастными изменениями. И в том и в другом случае уменьшается толщина роговицы, снижается плотность эндотелиальных клеток. Под действием ультрафиолетового излучения снижается чувствительность роговицы, но после прекращения облучения чувствительность быстро восстанавливается. Предполагается, что при этом угнетается деятельность нервного сплетения роговицы без изменения его структуры (Bergmanson et al, 1995). (Одно нервное сплетение расположено в толще эпителия, другое в поверхностных слоях стромы, непосредственно за эпителием. Нервные окончания подходят очень близко к клеткам переднего эпителия роговицы. Такое расположение обусловлено необходимостью защиты нежной роговичной ткани от механических повреждений. Эти структуры обуславливают сильную боль при фотокератите.)

    После облучения глаза ультрафиолетовым светом изменяет метаболизм роговичной ткани: снижается потребление кислорода, повышается содержание глюкозы и гликогена. Так как пороговое количество УФ-В, необходимое для повреждения роговицы, низкое, предполагается, что роговица страдает раньше, чем возникает катаракта (Ham et al, 1982).

    В ответ на облучение роговицы ультрафиолетовым светом развивается состояние, известное как фотокератит. Для его возникновения необходимо ультрафиолетовое излучение с длиной волны от 210 до 315 нм. Чаще всего от этого заболевания страдают сварщики. Симптомы обычно появляются через 6-12 часов после облучения. Клиническая картина включает покраснение век и кожи вокруг глаз, ощущение инородного тела в глазу, фотофобию с резким блефароспазмом, слезотечение и сильную боль в пострадавшем глазу. Острая стадия заболевания продолжается 24 часа, но полностью дискомфортные ощущения исчезают только через 48 час. В острой стадии пациент нетрудоспособен. К счастью, необратимые изменения возникают только при воздействии достаточно больших доз ультрафиолетового излучения. В отличие от кожи, толерантность глаза после нескольких облучений не повышается. Наоборот, глаз становится еще более чувствительным к повреждающему действию ультрафиолетового излучения. При многократных облучениях степень повреждения роговицы зависит от длительности промежутка времени от одного облучения до другого. Роговичная ткань способна в некоторой степени восстанавливаться между облучениями. Для этого необходимо, чтобы от одного облучения до другого прошло не менее 8 часов.

    Для появления симптомов фотокератита достаточно весьма небольших доз ультрафиолетового излучения. Пороговая доза при длине волны 270 нм составляет 4 мДж/см2, в два раза большая доза вызывает необратимые изменения роговицы.

    В результате действия больших доз развивается воспалительная реакция с вовлечением радужки и окружающих тканей. Процесс выздоровления тормозится миграцией лейкоцитов в роговичную ткань. Сильная боль при фотокератите вызвана не только потерей эпителиальных клеток, но и повреждением аксонов субэпителиального нервного сплетения.

    Рисунок 4. Относительная чувствительность роговицы человека к УФ-В и УФ-С

    (доза, необходимая для повреждения), по данным Pitts (1974)

     

    4

    Птеригиум и другие болезни роговицы

    Считается, что УФ-В повинен в развитии птеригиума – непрозрачного нароста на поверхности прозрачной роговицы. Описано также отложение денатурированного белка в поверхностных слоях роговицы между эпителием и Боуменовой мембраной вследствие облучения ультрафиолетовым светом (Moran and Hollows, 1984; Taylor, 1989).

    Изучая состояние глаз рыбаков Мэриленда (США), ученые пришли к заключению, что с увеличением количества ультрафиолетового излучения, попадающего в глаза, увеличивается частота возникновения птеригиума и кератопатий (Taylor, 1989). Появление пингвекулы (дегенеративное образование конъюнктивы) не связано с воздействием УФ-В (Taylor, 1989). Мы не знаем точно, какая часть спектра повинна в возникновении этих состояний, но так как повреждающее действие излучения прямо пропорционально энергии фотонов, а энергия фотонов УФ-В больше, чем УФ-А, принято считать, что УФ-В представляет большую опасность для роговицы, чем пропускаемые нею УФ-А и видимый свет. С другой стороны, если в спектре солнечного излучения, достигающего глаз, по какой-то причине присутствует много УФ-В, то количество УФ-А и видимого света еще больше. Те же исследования частоты птеригиума и дегенеративных изменений роговицы у рыбаков показали, что синий свет может быть их причиной с такой же вероятностью, что и УФ-В (Taylor, 1989).

    Расположение птеригиума с медиальной стороны лимба объясняют направлением падения ультрафиолетовых лучей на глазное яблоко, что, в свою очередь, обусловлено особенностями строения век и лица пациента. Типичное врастание птеригиума в роговичную ткань происходит из-за способности ультрафиолетового излучения разрушать связи между клетками и угнетать их деление. В то же время, до сих пор нет убедительного объяснения клиновидной формы птеригиума и причин миграции его клеток в роговичную ткань.

    Пингвекула – это доброкачественная дегенеративная опухоль конъюнктивы, чаще всего расположенная на бульбарной конъюнктиве в пределах глазной щели. Развитие пингвекулы не связано с действием ультрафиолетового излучения (Taylor et al, 1989; Charman,1994), хотя несколько эпидемиологических исследований все же выявили такую связь (Bergmanson et al, 1995). Действие чрезмерных количеств ультрафиолетового излучения может служить причиной опухолей конъюнктивы и роговицы эпителиального происхождения. Сообщалось о подобных карциномах у пациентов в возрасте около 30 лет, пользующихся контактными линзами и работающих с искусственными источниками ультрафиолетового излучения (Guex-Crosier et al, 1993).

    Длительное воздействие ультрафиолетового излучения при пребывании под открытым небом в течение большей части жизни, может привести к необратимым изменениям роговицы, известным как климатическая каплевидная кератопатия. В результате фотохимической реакции, происходящей под действием ультрафиолетовой составляющей солнечного излучения, в окололимбальной части роговицы распадаются белки плазмы крови. Продукты распада откладываются в Боуменовой оболочке и строме роговицы в виде маленьких гранул янтарного цвета. Сходные изменения можно также наблюдать при естественном старении роговичной ткани.

    Роговица человека чувствительна к ультрафиолетовому излучению с длиной волны 220-310 нм, пороговая доза для ее повреждения составляет 4 Дж/см2. Самый низкий порог для роговицы соответствует волнам длиной 270 нм, а для хрусталика – 300 нм.

    Повреждение сосудистой оболочки

    Ультрафиолетовое излучение с длиной волны 295-310 нм вызывает передний увеит. В воспалительный процесс вовлекаются десцеметова оболочка, эндотелий роговицы, радужка и даже хрусталик. Клинически воспаление проявляется покраснением глаза преимущественно возле лимба, отложением преципитатов на эндотелии роговицы. Необратимые изменения, как правило, отсутствуют.

    Хрусталик

    Хрусталик человека поглощает УФ-В и небольшое количество УФ-А. Поглощение хрусталиком небольших количеств ультрафиолетового излучения в течение длительного времени может привести к возникновению и прогрессированию катаракты. Все большее количество исследователей приходит к заключению, что длительное воздействие небольших доз ультрафиолетового излучения является причиной ядерных катаракт бурого или коричневого цвета. Эпидемиологические исследования указывают на неодинаковую частоту развития катаракты в различных регионах. Так, частота развития катаракты во всех возрастных группах в Израиле больше, чем в Оксфорде, в Тампе и Флориде больше, чем в Рочестере и Нью-Йорке. На территории США катаракта встречается чаще в регионах с большей продолжительностью светового дня. Несмотря на эти исследования, вопрос о взаимосвязи солнечного излучения и катаракты остается открытым, так как биохимические теории помутнения хрусталика под влиянием солнечного излучения до сих пор не удалось подтвердить экспериментальными данными.

    Хрусталик поглощает почти все излучение, начиная с волн длиной 290-295 нм и до 375 нм. Может показаться, что именно это излучение способствует возникновению катаракты. Есть работы, показывающие, что наиболее катарактогенно излучение с длиной волны 300 нм, но из-за поглощения волн этой длины роговицей и водянистой влагой, до хрусталика доходит не более 5%. Облучение глаза ультрафиолетовым светом с длиной волны 365 нм в дозе 130 Дж/см2 вызывает серьезные повреждения роговицы, но не вызывает катаракту. Доза в 0,15 Дж/см2 при длине волны 325 нм приводит к катаракте.

    Биохимические изменения

    В основе патогенного действия ультрафиолетового излучения длиной более 300 нм лежит нарушение структуры белков хрусталика. Ham et al (1989) показали, что УФ-В вызывает изменения биохимических реакций и окисление веществ в хрусталике обезьян. Однако какова роль ультрафиолетового излучения в развитии катаракты в глазу человека, до сих пор неизвестно, так как ни одной молекулы, модифицированной ультрафиолетовым светом, в катарактальном человеческом хрусталике обнаружено не было (Charman, 1994).

    Некоторые исследователи полагают, что фотоны ультрафиолетового света, взаимодействуя с клеточной мембраной эпителия хрусталика, нарушают баланс белков. Нарушение работы кальциевых каналов и АТФазы вследствие облучения ультрафиолетовым светом также может приводить к помутнению хрусталика.

    По отношению к хрусталику и сетчатке, роговица фактически играет роль фильтра, защищающего от серьезных повреждений излучением. Этот естественный фильтр не выполняет своего назначения в двух случаях. Первый случай - если на глаз в течение длительного времени воздействует опасное излучение в малой дозе, не вызывающей повреждение роговицы. При этом патогенные изменения в хрусталике и сетчатке, возникающие в результате воздействия малых доз ультрафиолетового излучения, накапливаются и с течением времени способны вызвать заболевание. Такая ситуация складывается под действием солнечного излучения. Второй случай – облучение глаза в течение короткого промежутка времени мощным источником ультрафиолета. Таков механизм лазерного ожога. В этом случае роговица страдает в минимальной степени, существенные патологические изменения затрагивают хрусталик и сетчатку.

    Повреждение сетчатки

    Уже в середине шестидесятых годов стало известно, что излучение средней интенсивности может вызвать повреждения в сетчатке крыс. Аналогичные изменения наблюдали в сетчатках голубей, мышей, кроликов, обезьян и людей. Оказалось, что тяжесть повреждений в значительной степени определяется температурой тела.

    Даже при однократном облучении сетчатки человека относительно слабым источником коротковолнового излучения в ней наступают изменения, сохраняющиеся в течение нескольких лет. В 1989 году Kremers и van Norren обнаружили, что пороговая величина для белого света, вызывающая повреждение сетчатки обезьян, составляет 230 Дж/см2, как при одномоментном, так и при длительном воздействии. Действие меньших доз в течение длительного времени в этом эксперименте было аналогично одномоментному воздействию большой дозы.

    Повреждение сетчатки человека начинается с образования вакуолей в наружных сегментах фоторецепторов. Затем наружные сегменты теряют пластинчатую структуру, разрушается внутренний сегмент рецепторных клеток. Разрушенные клетки фагоцитируются пигментным эпителием. В результате количество фоторецепторов в пострадавшем участке сетчатки значительно уменьшается. Нижележащие слои при этом остаются интактными.

    Среди исследователей нет единогласия в вопросе о времени повреждения пигментного эпителия под действием излучения. Одни считают, что пигментный эпителий повреждается до разрушения фоторецепторных клеток, другие придерживаются мнения, что и те, и другие погибают одновременно. Существует также мнение, что гибель пигментного эпителия является следствием уменьшением количества фотороцепторов. Одно известно точно: фоторецепторы гибнут очень быстро сразу после облучения.

    Глаз обладает сильными репаративными способностями (если доза излучения не превышает 600 Дж/см2). В случае фотохимического разрушения клеток к поврежденной ткани направляются фагоциты, которые удаляют продукты распада из зоны повреждения.

    Благодаря поглощению большей части ультрафиолетового излучения роговицей и хрусталиком, сетчатка хорошо защищена от повреждений. До ее поверхности доходит лишь 1% излучения с длиной волны менее 340 нм и 2% в диапазоне 340-360 нм. И все же, несмотря на такую серьезную защиту, риск повреждения есть. В связи со сложностью определения размера изображения на сетчатке глаза, пропускания ультрафиолетового излучения прозрачными средами глаза, а также фокусного расстояния и аберраций для ультрафиолетовых лучей, дозу излучения, воздействующего на сетчатку конкретного глаза определить невозможно.

    Известно, что даже в факичном глазу ультрафиолетовое излучение с длиной волны 300 нм достигает сетчатки. Меланин, присутствующий в эпителиальном слое сетчатки, поглощает волны видимой части спектра и прилежащую часть УФ-А и преобразует их энергию в тепло. Нагревание тканей сопровождается нарушением структуры белков. Пигментный эпителий поглощает 60% света с волнами длиной около 500 нм, а образующееся тепло передает окружающим тканям. В результате нагревания происходит необратимое разрушение клеток и образование рубцов, похожих на коагуляты после лазеркоагуляции сетчатки. Термические повреждения сетчатки легко обнаруживаются, но так как их появлению предшествует длительный латентный период, истинную причину их возникновения не всегда удается установить.

    В результате попадания прямых солнечных лучей на сетчатку глаза, особенно если смотреть непосредственно на солнце, развивается солнечная ретинопатия с выраженными повреждениями макулярной области, формируется отверстие в макулярной области, сопровождаемое обширным отеком окружающей сетчатки. Yanuzzi et al (1987) указывает на большую частоту солнечных ретинитов у населения регионов, над которыми находятся озоновые дыры. Еще чаще в этих регионах встречаются поражения конъюнктивы и роговицы (Charmen, 1994).

    Повреждающая способность УФ-В по отношению к сетчатке детей выражена в большей степени, чем взрослых. Это объясняется меньшей поглотительной способностью роговицы и хрусталика детских глаз.

    Рисунок 5. Доля ближнего ультрафиолетового излучения, достигающего хрусталика и сетчатки (по данным Charman (1990)

    5

    Источник: http://banz.com.ua/articles/1

О сайте

1avtoportal.ru