في الطيف الكهرومغناطيسي، تصنف الأشعة فوق البنفسجية على أنها ذات طول موجي من 100 نانومتر إلى 400 نانومتر، وهذه الأطوال الموجية أقصر من تلك الخاصة بالضوء المرئي وأطول من تلك الخاصة بالأشعة السينية، وهناك ثلاثة تصنيفات للأشعة فوق البنفسجية: UVA لها أطوال موجية بين 315 و 400 نانومتر، UVB لها أطوال موجية بين 280 و 315 نانومتر، و UVC لها أطوال موجية بين 100 و 280 نانومتر.
الأشعة فوق البنفسجية
تبعث شمسنا الأشعة فوق البنفسجية عبر طيف يتراوح من 100 إلى 400 نانومتر، يتكون ضوء الشمس على حافة الغلاف الجوي للأرض من حوالي 50٪ من الأشعة تحت الحمراء (IR) و 40٪ مرئي و 10٪ من الأشعة فوق البنفسجية، بحلول الوقت الذي تصل فيه الشمس إلى سطح الأرض، حيث تكون الشمس في أعلى نقطة لها، يكون تكوين ضوء الشمس هو 53٪ الأشعة تحت الحمراء، و 44٪ مرئية، و 3٪ من الأشعة فوق البنفسجية.
من هذه الـ 3٪ من الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى الأرض، حوالي 95٪ هي UVA و 5٪ هي UVB بالطبع، تختلف هذه النسب إلى حد ما مع الغطاء السحابي والظروف الجوية الأخرى، ويتم امتصاص الكثير من أطوال موجات UVC بواسطة الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي العلوي، والذي يولد بعد ذلك الأوزون في طبقة الأوزون، تحجب طبقة الأوزون معظم الأشعة فوق البنفسجية (ب) ولا يمتص الأكسجين باقي الأشعة فوق البنفسجية.
مصادر الأشعة فوق البنفسجية
ليست الشمس هي المصدر الوحيد للأشعة فوق البنفسجية هناك العديد من الأجهزة التي يصنعها الإنسان، والتي تولد هذه الموجات أيضًا، حيث إن أكثر مولدات الأشعة فوق البنفسجية شيوعًا للناس هي الأضواء السوداء، بحيث تبعث مصابيح الضوء الأسود النموذجية موجات UVA مع القليل جدًا من الضوء المرئي على سبيل المثال، تستخدم المصابيح الفلورية السوداء طلاء الفوسفور داخل الأنبوب الزجاجي لإصدار موجات UVA بدلاً من الضوء المرئي.
تستخدم الأضواء السوداء ذات بخار الزئبق الأكثر قوة نفس المبدأ لإصدار الأشعة فوق البنفسجية على نطاق أوسع، بشكل أساسي للحفلات الموسيقية والعروض المسرحية، كما تؤثر الأشعة فوق البنفسجية على صحة الإنسان، سواء كانت مفيدة أو ضارة فقد يكون التعرض المفرط ضارًا بينما يكون للتعرض المعتدل آثار مفيدة.
مخاطر الأشعة
التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية من المحتمل أن يتسبب التعرض في آثار ضارة للعين والجلد والجهاز المناعي، حيث تتسبب أشعة UVA في حدوث رد فعل فوري ضئيل أو معدوم، ولكن عند الأطوال الموجية القريبة من بداية نطاق UVB (315 نانومتر)، يبدأ التهاب القرنية الضوئية (حالة مؤلمة في العين) واحمرار الجلد (الجلد الفاتح أكثر حساسية) مع زيادة الضرر بسرعة مثل الأطوال الموجية نهج 300 نانومتر، الأشعة فوق البنفسجية في نطاق 265 نانومتر إلى 275 نانومتر، في نطاق UVC، هي الأكثر ضررًا للعينين والجلد.
لا يمكن أن يسبب التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية UVB حروق الشمس فحسب، ولكنه مسؤول أيضًا عن بعض أشكال سرطان الجلد.
التهاب القرنية الضوئي والتهاب الملتحمة الضوئية
التهاب القرنية الضوئي هو التهاب يصيب القرنية، بينما يشير التهاب الملتحمة الضوئي إلى التهاب الملتحمة، وهو الغشاء الذي يبطن الجفون الداخلية ومحجر العين، ويمكن مقارنة هذه التفاعلات الالتهابية بحروق الشمس للأنسجة الشبيهة بالجلد الحساسة للغاية في مقلة العين والجفون وعادة ما تظهر في غضون ساعات قليلة من التعرض.
يمكن أن يكون التهاب السمع الضوئي والتهاب الملتحمة الضوئي مؤلمين للغاية، ومع ذلك يمكن عكسهما ولا يبدو أنهما يؤديان إلى أي ضرر طويل الأمد للعين أو الرؤية.
يعد العمى الثلجي أحد الأشكال الشديدة من التهاب القرنية الضوئية، ويحدث أحيانًا في المتزلجين والمتسلقين الذين يعانون من مستويات شديدة من الأشعة فوق البنفسجية بسبب ظروف الارتفاع العالي وانعكاس الأرض القوي للغاية – يمكن أن يعكس الثلج الجديد ما يصل إلى 80 في المائة من الأشعة فوق البنفسجية الحادثة.
تقتل هذه المستويات الشديدة من الأشعة فوق البنفسجية الخلايا الخارجية لمقلة العين، مما يؤدي إلى الإصابة بالعمى يكون العمى الثلجي مؤلمًا جدًا عند التخلص من الخلايا الميتة في معظم الحالات، وتنمو الخلايا الجديدة بسرعة ويتم استعادة الرؤية في غضون أيام قليلة، وقد ينطوي العمى الثلجي الشديد على مضاعفات مثل التهيج المزمن أو التمزق.
الظفرة
هذا النمو للملتحمة على سطح العين هو عيب تجميلي شائع وربما يرتبط بالتعرض لفترات طويلة للأشعة فوق البنفسجية قد تمتد الظفرة فوق مركز القرنية، وبالتالي تقلل الرؤية كما أنه يميل إلى أن يصبح ملتهبًا، على الرغم من أنه يمكن إزالته عن طريق الجراحة، إلا أن نموه يميل إلى التكرار.
إعتام عدسة العين
إعتام عدسة العين هو السبب الرئيسي للعمى في العالم تتفكك البروتينات في عدسة العين وتتشابك وتتراكم الصبغات التي تخيم على العدسة وتؤدي في النهاية إلى العمى، على الرغم من أن إعتام عدسة العين يظهر بدرجات مختلفة لدى معظم الأفراد مع تقدمهم في العمر، إلا أنه يبدو أنه يتعزز بالتعرض للأشعة فوق البنفسجية.
يمكن إزالة إعتام عدسة العين جراحيًا ويمكن للعدسة الاصطناعية أو غيرها من وسائل التصحيح البصري استعادة الرؤية.
كل عام يعاني حوالي 16 مليون شخص في العالم من العمى بسبب فقدان الشفافية في العدسة تشير تقديرات منظمة الصحة العالمية إلى أن ما يصل إلى 20 في المائة من حالات إعتام عدسة العين قد تكون ناجمة عن التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية، وبالتالي يمكن تجنبها.
سرطان العين
تشير الدلائل العلمية الحالية إلى أن أشكالًا مختلفة من سرطان العين، وقد تترافق مع التعرض لأشعة الشمس مدى الحياة الورم الميلانيني، وهو أكثر أنواع السرطانات الخبيثة شيوعًا في مقلة العين ويتطلب أحيانًا الاستئصال الجراحي، مكان شائع لسرطان الخلايا القاعدية على الجفون.
آثار مفيدة
على الرغم من أن التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية يمكن أن يكون سيئًا، إلا أن هناك فوائد صحية يمكن الحصول عليها إذا كان بإمكان المرء التخفيف من تعرضه للأشعة فوق البنفسجية الفوائد الصحية الأساسية الثلاثة للتعرض للأشعة فوق البنفسجية هي إنتاج فيتامين د وتحسين الحالة المزاجية وزيادة الطاقة.
فيتامين د
يعد التعرض المعتدل للأشعة فوق البنفسجية مصدرًا جيدًا لفيتامين د يساعد هذا الفيتامين في تنظيم استقلاب الكالسيوم وإفراز الأنسولين وضغط الدم والمناعة وانتشار الخلايا، ارتبطت المستويات المرتفعة من فيتامين (د) بانخفاض معدلات الإصابة بأمراض القلب والسكتة الدماغية والسكري إلى جانب الميل نحو خفض ضغط الدم.
الأمراض الجلدية
هناك بعض الأمراض الجلدية التي يمكن علاجها بالأشعة فوق البنفسجية مع العلاج بالضوء الحديث، أصبح من الممكن الآن العلاج الناجح للأكزيما والتهاب الجلد والكساح وتصلب الجلد التأتبي والموضعي واليرقان والصدفية والبهاق.
القلب والأوعية الدموية وارتفاع ضغط الدم
في المرضى الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم ونقص فيتامين د، ثبت أن التعرض للأشعة فوق البنفسجية يمكن أن يخفض ضغط الدم، حيث أظهرت التجارب والدراسات الطبية الأخرى أن الأشعة فوق البنفسجية، بغض النظر عن فيتامين د، لها فوائد صحية قابلة للقياس.
السيروتونين
يتم تعزيز إنتاج السيروتونين عن طريق فيتامين د ويتناسب إنتاجه بشكل مباشر مع تعرض الجسم للأشعة فوق البنفسجية، تؤثر التغيرات في مستوى السيروتونين على الحالة المزاجية والسلوك تأثيره الدقيق على جسم الإنسان غير معروف تمامًا، ولكن يُعتقد أن السيروتونين يوفر إحساسًا بالرفاهية والصفاء والسعادة.
