Для получения УФ лучей используют люминесцентные источники света, представляющие собой лампу ДРТ (дуговая ртутная трубчатая). Прежнее ее название ПРК (прямая ртутно-кварцевая). Лампа ДРТ — трубка цилиндрической формы, изготовленная из кварца, который пропускает УФ лучи. В концевых частях трубки впаяны металлические электроды для соединения с источником электрического тока. Воздух из трубки удален и заменен легко ионизирующимся аргоном. В трубке находится небольшое количество ртути, переходящей при работе трубки в парообразное состояние. Через трубку пропускают электрический ток напряжением 120 В и силой 4 А. При этом пары ртути начинают светиться (люминесцировать). До 70% светового потока составляют УФ лучи, остальное — видимая область, главным образом фиолетовая, голубая и зеленая зоны.
УФ область излучения делят на три зоны: длинноволновую (от 400 до 320 нм.), средневолновую (от 320 до 280 нм), коротковолновую (от 280 до 180 нм). С позиций практической физиотерапии важно выделение зоны длинноволновых ультрафиолетовых лучей (ДУФ) и зоны коротковолновых ультрафиолетовых лучей (КУФ). ДУФ и КУФ излучение сочетаются со средневолновым, которое специально не выделяется.
Источники УФ излучения делят на интегральные и селективные. Интегральные источники излучают весь УФ спектр, селективные какую-либо одну зону, коротко- или длинноволновую. Спектр излучения, требуемый для лечебного применения, обеспечивается режимом работы лампы в источниках интегрального потока или КУФ лучей, или специальным покрытием ее внутренней поверхности, задерживающим КУФ лучи.
Основные биофизические процессы происходят на электронном уровне. Электроны перемещаются с одного энергетического уровня на другой, более высокий, получив энергию от УФ кванта для преодоления притяжения ядра. Если энергия УФ излучения достаточно велика, то электрон выбивается с внешней орбиты. Частица, потерявшая электрон, становится положительно заряженной, а присоединившая выбитый электрон — отрицательно заряженной. Эти процессы перемещения электронов названы фотоэлектрическим эффектом. В результате таких процессов атомы и молекулы активизируются, изменяются электрические свойства и дисперсность коллоидов клеток, что сказывается на их жизнедеятельности.
Лучи оказывают также фотохимическое действие, проявления которого — процессы фотоизомеризации. В молекулах происходит внутренняя перегруппировка атомов без изменения химического состава вещества. При этом биологический объект приобретает новые химические и биологические свойства.
Под влиянием УФ лучей происходит процесс фотооксидации — усиление окислительных реакций в тканях.
Основные физиологические реакции и лечебное действие
Различают непосредственное (местное) и общее действие УФ лучей. Общее действие включает в себя гуморальное, нервно-рефлекторное и витаминообразующее. Пользуясь различной дозировкой и техникой облучения можно получить преобладание того или иного действия.
Непосредственное действие проявляется в коже, вглубь которой УФ лучи проникают не далее 1 мм. Тепловым действием они не обладают («холодные лучи»). КУФ лучи поглощаются прежде всего белками, содержащимися в ядре клетки, ДУФ лучи — белками протоплазмы. При достаточно интенсивном и длительном воздействии наступает денатурация и коагуляция белка, как следствие этого — некроз клеток эпидермиса, асептическое воспаление. Погибший белок расщепляется протеолитическими ферментами. При этом образуются биологически активные вещества: гистамин, серотонин, ацетилхолин и другие, увеличивается количество продуктов окисления, прежде всего перекисей липидов.
Внешне местное действие проявляется образованием УФ-эритемы, кожа становится слегка отечной и болезненной, температура ее повышается. Эритема эта равномерная, с четкими границами, появляется через определенный латентный промежуток времени: под действием КУФ лучей через 1,5–2 часа, ДУФ лучей — через 4–6 часов. Максимальной интенсивности она достигает через 16–20 часов, держится несколько дней, постепенно угасая. Более длительно держится эритема, вызванная ДУФ лучами. Наиболее чувствительна к УФ лучам кожа живота. Далее по степени снижения чувствительности идут: кожа груди и спины (около 75% по отношению к чувствительности кожи живота), наружной поверхности плеча (75–50%), лба, шеи, бедра, икр (50–25%), тыльной поверхности кистей и стоп (25%).
При повторных воздействиях на один и тот же участок кожи развивается ее приспособительная реакция к действию УФ лучей. Это проявляется утолщением рогового слоя кожи и отложением пигмента меланина. Меланин образуется через 3–4 дня после возникновения эритемы. Пигментация возможна и без предварительного образования эритемы. Меланин предохраняет более глубоко лежащие ткани от перегревания, поглощая видимые и ИК лучи. Сам меланин вряд ли предохраняет от воздействия УФ лучей, поскольку он образуется в базальном слое кожи, куда они не проникают. Пигмент образуется под действием ДУФ лучей. Лучи зоны КУФ обладают мощным бактерицидным действием, с этой целью они главным образом и применяются.
УФ лучи стимулируют активность клеточных элементов кожи, что подтверждается увеличением количества митозов. В результате ускоряются процессы эпителизации, активируется образование соединительной ткани. В связи с таким действием они применяются для лечения медленно заживающих ран и язв. Активация нейтрофилов и макрофагов повышает сопротивляемость кожи в отношении инфекции, что используется для лечения и профилактики ее гнойничковых поражений.
Под влиянием эритемных доз УФ лучей снижается чувствительность нервных рецепторов кожи, часть из них разрушается, впоследствии восстанавливаясь. Такое действие является показанием для применение УФ лучей с целью болеутоления.
Общее гуморальное действие УФ лучей связано с всасыванием и попаданием в кровоток биологически активных веществ, образующихся в коже. Обычно это действие рассматривается на примере гистамина, физиологическими антагонистами которого являются катехоламины: адреналин и норадреналин. Если количество гистамина и других биологически активных веществ настолько велико, что активность симпато-адреналовой системы недостаточна для нейтрализации их действия, то преобладают общие патологические реакции, что наблюдается при облучении эритемными дозами больших поверхностей кожи. В этом случае могут возникнуть деструктивные изменения в надпочечниках. Многократные применения лечебных доз УФ лучей стимулируют по гуморальному механизму симпато-адреналовую и гипофиз-адреналовую системы, функцию коры надпочечников, щитовидной и половых желез, что в конечном итоге повышает их работоспособность. Такое воздействие создает эффект тренировки.
Среди гуморальных эффектов особого внимания заслуживает стимуляция иммунобиологической защиты организма, активация реакций иммунитета. Отмечено увеличение содержания иммуноглобулинов в крови, титра комплемента при исходно низкой его величине, фагоцитарной активности нейтрофилов периферической крови. Выяснено, что УФ лучи обладают десенсибилизирующим действием.
Общее нервно-рефлекторное действие УФ лучей связано с раздражением обширного рецепторного аппарата кожи. В результате регулярных общих облучений ответные рефлекторные реакции совершенствуются, что выражается в снижении генерализации рефлекторного ответа и усилении местных защитных реакций. Противоболевое действие УФ лучей, наблюдаемое при местном облучении, связано не только с воздействием на рецепторы кожи, но и созданием доминанты в центральной нервной системе. Малые дозы при общем облучении стимулируют рецепторы кожи и рефлекторным путем стимулируют деятельность центральной нервной системы. Влияние на эндокринные железы реализуется не только по гуморальному механизму, но и посредством рефлекторных воздействий на гипоталамус.
С учетом столь тесного взаимодействия гуморального и нервно-рефлекторного механизмов, теорию общего действия УФ лучей рассматривают как нервно-гуморальную.
Витаминообразующее действие УФ лучей заключается в стимуляции синтеза витамина Д. Это связано с физико-химическим действием зоны ДУФ — процессом фотоизомеризации. Из провитаминов, находящихся в жире сальных желез кожи, образуется витамин Д: из эргостерина — витамин Д2, из 7-дегидрохолестерина — витамин ДЗ, из 2,2-дегидроэргостерина — витамин Д4. С образованием витамина Д связано влияние УФ лучей на фосфорно-кальциевый обмен, их противорахитическое действие. Лучи зоны КУФ таким действием не обладают.
Основные показания к применению
а) местное облучение:
- Ограниченные поражения кожи и слизистых оболочек с целью бактерицидного действия, стимуляции заживления: инфицированные раны и язвы, рожистое воспаление кожи, облучение через тубус при заболеваниях небных миндалин, слизистой полости рта, глотки, наружного слухового прохода.
- Заболевания периферической нервной системы, сопровождающиеся болью, прежде всего в острой стадии.
- Артриты (полиартриты), артрозоартриты, острые и обострения хронических.
- Воспалительные заболевания внутренних органов в острой и подострой стадиях (например, органов малого таза, бронхов, легких); воздействие на соответствующие рефлексогенные зоны кожи.
- Для десенсибилизации (например при бронхиальной астме полями на грудную клетку).
б) общее облучение:
- Закаливание, повышение устойчивости к инфекционным заболеваниям.
- Компенсация естественной УФ недостаточности (работа в шахтах, метро, условиях севера).
- Рахит у детей — лечение и профилактика; переломы костей в стадии реабилитации (с целью мобилизации фосфорно-кальциевого обмена через образование витамина Д).
Основные противопоказания к применению
- Повышенная чувствительность к УФ лучам (фотосенсибилизация).
- Генерализованные дерматиты.
- Токсический зоб, функциональная недостаточность надпочечников (в частности при болезни Аддисона).
- Острый и хронический гломерулонефриты.
- Хронический активный и аутоиммунный гепатиты.
Дозировка:
- по биодозе (эритемная или субэритемная);
- по кратности проведения процедур (при местном облучении через 2–3 дня на один и тот же участок кожи, при общем облучении ежедневно);
- по количеству процедур на курс лечения (при местном облучении 3–4 воздействия на один и тот же участок кожи, при общем облучении до 25).
В физиотерапии используется биологический метод дозирования УФ лучей, оценивающий индивидуальную реакцию человека. Единицей дозы является одна биологическая доза (1 биодоза).
1 биодоза — это минимальное время облучения, выраженное в минутах, которое достаточно для получения пороговой эритемы. Пороговая эритема — это самая слабая (минимальная) эритема, но равномерная и имеющая четкие границы.
Для определения биодозы используется биодозиметр, представляющий собой пластинку с шестью прямоугольными отверстиями. Он фиксируется на коже живота слева или на внутренней стороне предплечья. Источник УФ лучей, с помощью которого впоследствии будут проводиться лечебные процедуры, устанавливают на расстоянии 50 см от поверхности кожи, открывают первое отверстие и облучают его в течение 0,5 минут. Далее с интервалом 0,5 минут последовательно открывают остальные пять отверстий. Следовательно, кожа первого участка облучается 3 минуты, второго — 2,5 минуты, третьего — 2 минуты, четвертого — 1,5 минуты, пятого — 1 минута и шестого — 0,5 минут. На другой день(через 18–20 часов) оценивают интенсивность полученной эритемы на разных участках кожи и выбирают пороговую.
Различают дозы субэритемные, то есть не вызывающие эритему кожи, и эритемные. Субэритемная доза — это часть биодозы, которую принято обозначать простой дробью (от 1/8 до 7/8 биодозы). Среди эритемных доз выделяют малые или слабоэритемные (1–2 биодозы), средние или эритемные (3–4 биодозы), большие или гиперэритемные (5–8 биодоз).
Общее облучение проводится обычно субэритемными дозами, а местное — эритемными. Эритемными дозами облучают в течение одной процедуры участок кожи, площадью не более 800 кВ см или несколько участков такой же суммарной площади.
