Tia tử ngoại: Tác dụng, ứng dụng và tác động đến đời sống

Tia tử ngoại (UV) là một loại bức xạ điện từ có nguồn gốc chủ yếu từ mặt trời, có thể mang lại lợi ích cho sức khỏe nhưng cũng tiềm ẩn các rủi ro. Hãy cùng tìm hiểu công dụng tia tử ngoại và tác động đối với cuộc sống qua bài viết dưới đây nhé.

1Tổng quan về tia tử ngoại

Tia tử ngoại là gì?

Mọi bức xạ đều là một dạng năng lượng, phần lớn trong số đó là vô hình đối với mắt người. Tia tử ngoại là một dạng bức xạ được đo trên thang đo khoa học gọi là quang phổ điện từ (EM).

Tia tử ngoại hay còn gọi là tia UV, tia cực tím được định nghĩa là một phần của quang phổ điện từ, nằm giữa tia X và ánh sáng khả kiến, trong khoảng từ 40 - 400nm.[1]

Tia tử ngoại là một phần của quang phổ điện từ, nằm giữa tia X và ánh sáng khả kiến

Phân loại các tia tử ngoại

Tia tử ngoại được chia ra làm 3 loại:[2][3]

• Tia UVA có bước sóng từ 315 - 400nm, không bị hấp thụ bởi tầng ozon. Vì thế, UVA là loại tia UV thường gặp nhất. Tiếp xúc với UVA có tác dụng làm tối sắc tố ban đầu (nâu da) sau đó là cháy nắng, ức chế hệ thống miễn dịch và hình thành đục thủy tinh thể.
• Tia UVB có bước sóng từ 280 - 315nm, phần lớn được hấp thụ bởi tầng ozon nhưng một số vẫn đến được bề mặt trái đất. UVB thường là dạng bức xạ UV có tính phá hủy mạnh nhất vì đủ năng lượng để gây tổn thương quang hóa cho DNA của tế bào. Các tác hại có thể xảy ra nếu tiếp xúc quá nhiều UVB gồm ban đỏ (cháy nắng), đục thủy tinh thể và phát triển ung thư da.
• Tia UVC có bước sóng từ 100 - 280nm, được hấp thụ hoàn toàn bởi tầng ozon và khí quyển. Do đó, cách duy nhất con người có thể tiếp xúc với bức xạ UVC là từ nguồn nhân tạo như đèn hoặc laser. Bức xạ UVC có thể gây bỏng da nghiêm trọng và tổn thương mắt (viêm giác mạc do ánh sáng). Mặc dù tổn thương do UVC thường khỏi trong vòng một tuần mà không có tổn thương lâu dài nhưng có thể gây ra cơn đau dữ dội và cảm giác có cát trong mắt.

Tia tử ngoại được chia ra làm 3 loại UVA, UVB và UVC

2Các tác dụng của tia tử ngoại đối với đời sống

Khử trùng và diệt khuẩn

Tia UVC là tia cực tím có bước sóng ngắn nhất nhưng năng lượng ánh sáng cao nhất, được sử dụng để khử trùng và diệt khuẩn.

Khi vi khuẩn tiếp xúc với tia UVC, DNA bên trong vi khuẩn hấp thụ gây những tổn thương cấu trúc, phá vỡ DNA và axit nucleic. Từ đó, gây bất hoạt hoặc tiêu diệt vi sinh vật có hại. Chính vì vậy, tia cực tím thường được ứng dụng để khử trùng thực phẩm, khử trùng không khí và lọc nước.

Tia UVC được sử dụng để khử trùng và diệt khuẩn

Ứng dụng trong nông nghiệp

Với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, tia tử ngoại được ứng dụng trong nông nghiệp giúp:

• Diệt nấm mốc và giảm sâu bọ phá hoại mùa màng: Các nhà nghiên cứu đã sử dụng liều lượng thích hợp của UV-B giúp giảm 90 - 99% mức độ nghiêm trọng của bệnh phấn trắng trên các loại cây nho, cây hoa hồng, dưa chuột, cây hương thảo và dâu tây. Ánh sáng UV-B cũng có hiệu quả trong việc giảm bọ ve phá hủy cây trồng và ấu trùng của chúng sau 3 ngày. Sử dụng chiếu xạ UV-C giúp đạt được tỷ lệ khử trùng bào tử Botrytis cinerea - một loại nấm mốc xám gây hại cho cây lớn hơn 90%.

• Tăng hàm lượng các thành phần dinh dưỡng có lợi đối với sức khỏe con người: Các hợp chất phenolic, anthocyanin, flavonol,... được cảm ứng sinh tổng hợp và tích lũy tại lớp biểu bì khi tiếp xúc với tia UVB vì chúng đóng vai trò như các chất lọc ánh sáng, hạn chế tác hại của stress oxy hóa gây nên bởi tia cực tím. Từ đó, các hợp chất phenolic không chỉ giúp bảo vệ thực vật mà còn có lợi cho sức khỏe con người.

Tia UV-B được ứng dụng diệt bệnh phấn trắng chiếm 90 - 99% trên các loại cây trồng

Sản xuất vitamin D cho cơ thể

Tiếp xúc với bức xạ UVB giúp da sản xuất vitamin D (vitamin D3). Lượng vitamin này kết hợp cùng canxi đóng vai trò quan trọng trong sức khỏe của xương và cơ.

Tuy nhiên, lượng UVB tiếp xúc cần thiết để mang lại lợi ích phụ thuộc vào một số yếu tố như:[1]

• Lượng vitamin D đã được bổ sung trong chế độ ăn uống.
• Màu da.
• Việc sử dụng kem chống nắng.
• Quần áo.
• Vị trí sinh sống (vĩ độ và độ cao), thời gian nắng trong ngày và trong năm.
• Ngoài ra, FDA cũng chưa chấp thuận bất kỳ thiết bị tắm nắng trong nhà nào giúp sản xuất Vitamin D.

Tiếp xúc với bức xạ UVB giúp da sản xuất vitamin D

Hỗ trợ điều trị một số bệnh

Tia tử ngoại dưới dạng tia laser, đèn hoặc sự kết hợp của các thiết bị này và thuốc bôi ngoài da làm tăng độ nhạy cảm với tia UV, đôi khi được sử dụng để điều trị cho những bệnh nhân mắc một số bệnh không đáp ứng với các phương pháp điều trị khác. Phương pháp này được gọi là liệu pháp quang trị liệu có thể giúp điều trị trong các trường hợp:

• Còi xương.
• Bệnh vảy nến.
• Chàm.
• Bạch tạng.

Liệu pháp quang trị liệu là phương pháp cho bệnh nhân tiếp xúc với liều lượng bức xạ UV được theo dõi cẩn thận theo lịch trình thường xuyên. Trong một số trường hợp đòi hỏi phải điều trị bằng thuốc theo toa, thuốc mỡ hoặc bồn tắm giúp tăng độ nhạy cảm với tia UV. Do đó, trong suốt quá trình điều trị cần được bác sĩ giám sát để đảm bảo an toàn, hạn chế rủi ro.[1]

Liệu pháp quang trị liệu sử dụng bức xạ UV điều trị bệnh còi xương, vảy nến,...

3Ứng dụng tia tử ngoại trong điều trị bệnh

Điều trị bằng tia tử ngoại toàn thân

Tia tử ngoại được ứng dụng trong điều trị toàn thân:[4]

• Để bù đắp lại sự thiếu hụt ánh sáng mặt trời khi sống trong những khu vực thiếu ánh sáng.
• Tăng sức đề kháng của cơ thể, phục hồi sức khỏe và dự phòng sau khi khỏi bệnh.
• Phòng và điều trị còi xương, chậm phát triển vận động ở trẻ em.
• Một số bệnh rối loạn chuyển hóa và chức năng thần kinh.

Tuy nhiên, việc điều trị bằng tia tử ngoại toàn thân cần lưu ý với một số đối tượng gồm:

• Ung thư.
• Lao phổi tiến triển.
• Cơ thể suy kiệt, đang xuất huyết hoặc đang sốt.
• Cường giáp (basedow).
• Quá mẫn cảm với tia tử ngoại.

Tia tử ngoại được ứng dụng trong điều trị toàn thân

Điều trị bằng tia tử ngoại tại chỗ

Trong điều trị tại chỗ, tia tử ngoại được ứng dụng để điều trị:[5]

• Chống viêm cấp tính cục bộ.
• Viêm loét.
• Kết hợp trong điều trị vảy nến.
• Một số bệnh tai mũi họng (đèn tử ngoại chuyên biệt).
• Một số bệnh nội tạng theo phản xạ đốt đoạn.
• Đo liều sinh học trước điều trị tử ngoại với đèn nhất định.

Tương tự như điều trị bằng tia tử ngoại toàn thân, khi điều trị tại chỗ cũng chống chỉ định trên một số đối tượng gồm:

• Người mẫn cảm với tia tử ngoại.
• Lao phổi tiến triển.
• Chàm cấp tính.
• Đang sốt cao, xuất huyết.
• Chiếu trực tiếp lên mắt.

Tia tử ngoại giúp điều trị tại chỗ, chống viêm cấp tính cục bộ

4Tác động của tia tử ngoại đến môi trường và sức khỏe

Tác hại của tia UV lên cơ thể

Khi tiếp xúc quá nhiều, tia UV có thể gây ra những tác hại cho cơ thể như:

• Một số chấn thương da cấp tính như viêm da, bỏng da, cháy nắng do tắm biển, phơi nắng, tắm nắng quá độ hoặc không dùng kem chống tia UV,...
• Ngoài ra, người đi trượt tuyết không mang quần áo, mũ, kính cũng có thể bị bỏng tương tự do tia UV phản xạ từ bề mặt tuyết vào cơ thể.
• Bỏng võng mạc do không đeo kính đen khi xem nhật thực.
• Tổn thương và dẫn đến ung thư da, đặc biệt với chủng người da trắng, ít hắc tố melanin. Làm đột biến các cấu trúc ADN và ARN trong nhân tế bào, gây ung thư các dạng như u hắc tố, ung thư liên bào đáy, u tế bào vảy, u tuyến bã,...

Bỏng da, cháy nắng là một trong những tác hại của tia UV trên da

Tác hại của tia UV lên mắt

Giác mạc hấp thu hầu hết các bức xạ UV khi chúng ta tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Từ đó có thể gây nên một số tác hại lên mắt như:

• Đục thủy tinh thể do tia UV gây biến đổi protein trong thể thủy tinh gây ra vón cục, mất tính trong suốt của nhân mắt. Ngoài ra, các lý do về chế độ dinh dưỡng, địa lý như gần xích đạo, gần biển, stress, oxy hóa,... cũng khiến tia UV tổn hại hàng rào máu võng mạc.
• Thoái hóa điểm vàng - một bệnh lý có nguy cơ mù lòa cao.
• Khô, nhức, mờ, mỏi mắt, cận thị,...
• Viêm giác mạc, hạt kết giác mạc.
• Mộng thịt có thể do mẫn cảm với quá trình sinh u xơ mạch. Tuy nhiên, đa phần là do phơi nhiễm mạn tính với tia UV khi sinh sống tại miền nhiệt đới, ven biển, trung du có nhiều nắng - gió và cát.
• Bỏng hàn do không đeo kính khi lao động, bỏng do tiếp xúc với nguồn UV sát trùng phòng mổ hay bể tắm tia UV tại các spa.

Tia UV có thể để lại nhiều tác hại không tốt cho mắt khi tiếp xúc quá nhiều

Ảnh hưởng của tầng ozone đến việc bảo vệ con người

Tầng ozone là một lớp khí mỏng nằm ở tầng bình lưu, lớp thứ hai của khí quyển Trái đất chứa nồng độ cao khí ozone (O₃). Tầng ozone hấp thụ 97 - 99% bức xạ cực tím UV-B từ mặt trời chiếu tới. Điều này có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sự sống trên bề mặt Trái Đất khỏi sự tiếp xúc với mức độ bức xạ có hại, có thể gây tổn hại và phá vỡ DNA.[6]

Vào những năm 1970 và 1980, con người thải ra một lượng lớn khí CFCs (chlorofluorocarbons) từ các sản phẩm như bình xịt, tủ lạnh và điều hòa không khí. Lượng khí này phá vỡ các phân tử ozone khiến nồng độ ozone trong tầng bình lưu giảm và tạo ra một lỗ thủng ở tầng ozone, gia tăng lượng bức xạ UV-B chiếu tới bề mặt trái đất.

Sự gia tăng bức xạ UV-B này là một trong những mối quan tâm lớn nhất, tăng nguy cơ tổn thương da, lão hóa và ung thư da. Ngoài ra, những tia nắng này còn có thể làm mắt bị mờ đi dẫn đến bệnh đục thủy tinh thể và khiến cơ thể yếu đi, dễ bị bệnh hơn vì hệ miễn dịch bị suy giảm.[7]

Tầng ozone hấp thụ 97 - 99% bức xạ cực tím UV-B giúp bảo vệ sự sống trên bề mặt Trái Đất

5Cách bảo vệ khỏi tác hại của tia tử ngoại

Sử dụng kem chống nắng và trang phục bảo vệ

Để bảo vệ da khỏi tác hại của tia tử ngoại, bạn có thể:

• Sử dụng kem chống nắng: Lựa chọn loại kem chống nắng có chỉ số chống nắng (SPF) từ 30 trở lên. Bạn nên sử dụng từ 15 - 30 phút trước khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, kể cả khi ở trong nhà hoặc khi thời tiết âm u và thoa lại sau mỗi 3 - 4 giờ. Trong trường hợp tiếp xúc với nước hoặc da đổ mồ hôi cần thoa lại nhiều lần hơn.

• Sử dụng trang phục bảo vệ: Trang bị mũ rộng vành và kính râm, đặc biệt là kính chuyên dụng ngăn tia UV thường xuyên để bảo vệ mắt khỏi các tác nhân như gió, bụi, vi khuẩn, ánh nắng,… Sử dụng các loại quần áo hoặc váy dài tối màu để tăng mức độ che phủ, bảo vệ da tốt nhất khỏi tác hại tia UV. Bạn nên lựa chọn trang phục được làm từ các loại vải có mật độ sợi dệt cao sẽ có hiệu quả chống nắng cao hơn vải dệt thưa.

Lựa chọn kem chống nắng có chỉ số chống nắng (SPF) từ 30 trở lên

Hạn chế tiếp xúc trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời

Trong khoảng từ 10 - 16 giờ trong ngày, bức xạ UV đạt mức cao nhất và có nhiều khả năng gây tác hại không tốt đối với da. Chính vì thế, bạn nên hạn chế ra ngoài và tiếp xúc trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời vào khoảng thời gian này, kể cả khi thời tiết âm u, mát mẻ.

Nên hạn chế ra ngoài và tiếp xúc ánh nắng mặt trời vào khoảng 10 - 16 giờ

Hy vọng bài viết đã cung cấp cho bạn những thông tin về tia tử ngoại và tác động của chúng đến sức khỏe con người cũng như môi trường. Hãy chia sẻ bài viết này đến mọi người nếu bạn thấy hữu ích nhé!