Приложение D (справочное). Спектр действия

Приложение D
(справочное)

Спектр действия

Биоэффективная мера чувствительности глаза и кожи к ультрафиолетовому и инфракрасному излучению значительно отличается по длине волны. Следовательно, различие "спектра действия" проявляется в установлении зависимости от дозы. В фотобиологии термин "спектр действия" - это относительная спектральная эффективность на различных длинах волн, вызывающая биологический эффект. МДЭ в настоящем стандарте устанавливает "пакет безопасных режимов" различных спектров действия. В УФ излучении кривая спектра действия содержит безопасные режимы, например, порог экспозиционной дозы (энергетической экспозиции) в диапазоне возможного возникновения минимальной эритемы и кератоконъюнктивитов. Взаимодействие означает, что энергетическая освещенность E и длительность экспозиции t имеют взаимные влияния, а постоянное произведение Е и t (т.е. энергетическая экспозиция Н) определяет данный эффект. Там, где биологические эффекты вызываются разными спектрами действия, необходимо оценивать их отдельно по данным, которые здесь представлены.

Директива по безопасным режимам имеет некоторый запас по безопасности, чтобы защитить всех, в том числе индивидуумов с повышенной чувствительностью. Точное значение этого запаса не может быть дано, но для персон со светлой пигментацией оно варьируется примерно от 3 до 20 единиц спектральной плотности излучения.

D.1 Эритема (кожи)

Порог чувствительности для эритемы (например, покраснение кожи от солнечного ожога) зависит от анатомического строения, длины волны и времени между экспозицией и реакцией. Кроме того, различия в значении меры чувствительности должны устанавливаться по отличительным признакам в клинических условиях, при которых минимальная эритема определяется с помощью радиометрической измерительной техники. Эритема - это нормальная фотохимическая реакция кожи на чрезмерное воздействие излучения в УФ-С и УФ-В диапазонах. УФ-А, добавленная к УФ-В может значительно увеличить эритемную реакцию. Этот синергический эффект двух спектральных диапазонов известен как фотоаугментация.

Спектр действия для различных уровней эритемы очень различен. При наиболее жестком случае эритемы максимум чувствительности находится между 290 и 300 нм. Минимальная эритемная доза (МЭД) по публикациям [6-8] для чистой кожи светлой пигментации составляет от 60 Дж/м² до 300 Дж/м². Эти данные МЭД предлагают для этого типа кожи предельное значение экспозиции приблизительно в от 1,3 до 6,5 раз меньше, чем значения МЭД.

Пигментация кожи и "кондиционирование" (утолщение слоя роговицы и дубление) может увеличить МЭД на несколько единиц по абсолютной величине.

Экспериментальный спектр действия для разного типа кожи представлен в таблице D.1. Когда значение взвешивается относительным спектром действия, мера чувствительности дозы по абсолютной величине должна быть 250 . Значения максимально допустимой экспозиции в настоящем стандарте основаны на значениях для чувствительности кожи.

Таблица D.1 - Относительный спектр действия для формирования эритемы

Диапазон длин волн, нм	Относительный спектр действия для чувствительной кожи	Относительный спектр действия для среднечувствительной кожи
250-290	1
> 298-328	100,094(298-) *
> 328-380	100,015(140-) *	100,029(230-) *
* Длина волны , нм

D.2 Пигментация (кожи):

Ультрафиолетовое излучение обычно вызывает пигментацию кожи (дубление). Пигментация восстанавливает чувствительность кожи к УФ излучению поглощением радиации пигментом кожи.

Экспериментальный спектр действия для разного типа кожи представлен в таблице D.2. Когда значение взвешивается относительным спектром действия, мера чувствительности дозы по абсолютной величине должна быть 450 .

Таблица D.2 - Относительный спектр действия для пигментации

Диапазон длин волн, нм	Относительный спектр действия для чувствительной кожи	Относительный спектр действия для среднечувствительной кожи
250-290	1
> 298-328	100,094(298-) *
> 328-380	100,015(155-) *	100,0077(4+) *
* Длина волны , нм

D.3 Преждевременное старение кожи и рак кожи

Чрезмерные повторные экспозиции ультрафиолетового излучения от солнца или от ультрафиолетовых облучателей могут привести к преждевременному старению кожи скорее всего потому, что увеличивается риск развития кожных опухолей. Относительная эффективность различных длин волн, вызывающая преждевременное старение кожи и кожные опухоли, в настоящее время детально не известна. Однако изучение на животных указывает на то, что спектр действия для немеланомного типа кожи может способствовать доброкачественным опухолям за счет спектра действия эритемы. Экспериментальные изучения кожи мышей указывают на то, что УФ-В как и УФ-А комплектуют онкогенное вещество, имеющее отношение к сквамозному раку кожи с высочайшей эффективностью в УФ-В диапазоне. Различные эксперименты последних лет показывают, что ожоги солнца, особенно в детстве, но также в состоянии зрелости, провоцируют риск злокачественной меланомы кожи. Злокачественная меланома наиболее летальная форма рака кожи. Точная количественная доза воздействия для разных форм рака кожи до сих пор не установлена. Имеют место индивидуальные особенности человека. Определенные фенотипы с низкосортной кожей, обладающие слабой способностью проявлять пигментацию и так далее, более предрасположены для развития рака кожи.

D.4 Фотокератоконъюнктивит (глаз)

Актиничное УФ излучение (УФ-В и УФ-С) сильно поглощается роговой оболочкой глаза и конъюнктивой (слизистая оболочка глаза). Передозировка этих тканей является причиной фотокератоконъюнктивита, как правило, от вспышки дуги сварочного агрегата, дуговых ламп и т.д. Конъюнктивиты имеют тенденцию развиваться медленно и сопровождаются эритемой кожи лица, окружающей веки. Некоторые люди имеют ощущение постороннего тела или песка в глазах, что может квалифицироваться как фотофобия (светобоязнь), слезотечение и тонический блефароспазм различной степени тяжести. Острые симптомы продолжаются от 6 до 74 часов, и дискомфорт исчезает обычно в течение 48 часов. Установленные требования по предельной экспозиции на длинах волн между 180 и 305 нм примерно от 1,3 до 4,6 раз меньше, чем порог минимального изменения [9].

Максимальная чувствительность человеческого глаза проявляется на 270 нм. Отклик на длинах волн (относительный спектр действия) между 220 и 310 нм не очень большой, как при эритеме с мерой чувствительности от 4 до 140 Дж/м². Повреждения роговицы в диапазоне длин волн УФ-А не наблюдаются при требуемом уровне, не превышающем 140 Дж/м².

D.5 Катаракта (глаз)

Длины волн больше 295 нм могут проходить через роговицу и поглощаться хрусталиком глаза. Временное и постоянное помутнение хрусталика глаза (катаракты) могут быть вызваны у кроликов и обезьян при экспозиции УФ излучения, имеющего длины волн в интервале от 295 до 320 нм. Мера чувствительности к временному помутнению весьма значительно зависит от длины волны [10], при экспозиции от 1,5 до 140 Дж/м². Пороги для долговременных помутнений обычно в два раза превышают пороги для преходящих помутнений.

Также известны случаи образования катаракты (наведенная катаракта) при длительном воздействии теплового излучения с высоким уровнем инфракрасного излучения. Чтобы избегать возможных замедленных эффектов на хрусталике глаза, полная энергетическая освещенность при длинах волн больше 780 нм должна лимитироваться 100 В/м² для очень длинной (> 1000 с) экспозиции. Повышение температуры в глазу содействует появлению катаракты от инфракрасного излучения. Энергия, поглощенная роговицей, радужной оболочкой и хрусталиком глаза, способствует подъему температуры. Это повышение должно быть меньше, чем 1 К.

D.6 Фотохимическое повреждение сетчатки (глаз)

При экспозиции синим светом, главным образом в диапазоне длин волн меньше 500 нм, известны случаи фотохимического повреждения сетчатки. Этот эффект описывается функцией опасности синего света (см. приложение А).