Мета роботи – обґрунтування умов використання інсоляції приміщень для організації профілактичного опромінення шкіри людини з метою синтезу необхідних доз вітаміну D.

Матеріали та методи. Використовуючи геометричні методи побудови тіньової маски світлопрорізу (вікна) згідно з ДСТУ-Н Б В.2.2-27: 2010, ми розрахували при різних висотах стояння сонця в теплі місяці року (травень - вересень) над горизонтом тривалість інсоляції в 63 точках в умовному модельному приміщенні з відкритою половиною вікна на горизонтальній поверхні на висоті 0,50 м над підлогою. Розміри умовного ліжка були: ширина 0,84 м, довжина 1,94 м.
Необхідний час експозиції лежачої людини в сонячній плямі для отримання профілактичної дози вітаміну D в організмі (1000 IU) розраховували по моделі Webb A. R. & Engelsen O. (2020).

Результати досліджень. У дослідженні визначали тривалість інсоляції в теплі місяці року (травень - вересень) при відкритій половині вікна модельного приміщення на паралельній площині, на висоті 0,50 м від підлоги в точках, розташованих на координатній сітці з кроком 0,50 м, та усереднені величини висоти стояння сонця, які формують сонячну пляму. При цьому тривалості інсоляції в точках, що знаходяться біля вікна, коливались у деякі вказані вище місяці від 1 години 10 хвилин до 3 годин 38 хвилин.
У роботі також наведено результати аналізу щодо обмежень застосування моделі Webb A.R. & Engelsen O. (2020) для визначення необхідної тривалості опромінення тіла людини, що знаходиться всередині приміщення, для досягнення ефективних щодо D-вітаміноутворення доз УФВ В сонця, еквівалентних пероральному прийому рекомендованих профілактичних доз вітаміну D .

Висновки. В інсольованому приміщенні в ясний день теплих місяців року (травень - вересень) принципово можливо організувати експозицію частини шкірного покрову лежачої на ліжку людини в сонячній плямі, яка формується відкритим вікном, з необхідною тривалістю та інтенсивністю УФВ В, яка забезпечить біоефективну дозу, еквівалентну пероральному прийому профілактичної дози вітаміну D (1000 IU).

сонячне світло, сонячні карти, інсоляція приміщення, вітамін D, біоефективність ультрафіолетового випромінювання сонця

1. 1. Lips P., Cashman K., Lamberg-Allardt C. et al. Current vitamin D status in European and Middle East countries and strategies to prevent vitamin D deficiency: a position statement of the European Calcified Tissue Society. European Journal of Endocrinology. 2019. Vol. 180. Issue 4. P. 23 – 54. DOI : https://doi.org/10.1530/EJE-18-0736

2. Luxwolda M. F., Kuipers R. S., Kema I. P., Janneke Dijck-Brouwer D. A., Muskiet F. A. J. Traditionally Living Populations in East Africa Have a Mean Serum 25-hydroxyvitamin D Concentration of 115 nmol/l. British Journal of Nutrition. 2012. Vol. 108, Issue 9. P. 1557 – 1561. DOI : https://doi.org/10.1017/S0007114511007161

3. Parva N. R., Tadepalli S., Singh P. et al. Prevalence of vitamin D deficiency and associated risk factors in the US population (2011-2012). Cureus. 2018. Vol. 10 (6). DOI : https://doi.org/10.7759/cureus.2741

4. Patwardhan V. G., Mughal Z. M., Chiplonkar S. A. et al. Duration of casual sunlight exposure necessary for adequate vitamin D status in Indian men. Indian Journal of Endocrinology Metabolism. 2018. Vol. 22 (2). P. 249 – 255. DOI : https://doi.org/10.4103/ijem.IJEM_473_17

5. Hoel D. G., Berwick M., Gruijl F. R., Holick M.F. The risks and benefits of sun exposure 2016. Dermato-Endocrinology. 2016. Vol. 8. № 1. P. e1248325 (17 pages). DOI : https://doi.org/10.1080/19381980.2016.1248325

6. Holick M. F. Sunlight and vitamin D for bone health and prevention of autoimmune diseases, cancers, and cardiovascular disease. The American Journal of Clinical Nutrition. 2004. Vol. 80, Issue 6. P. 1678S – 1688S. DOI : https://doi.org/10.1093/ajcn/80.6.1678S

7. Lucas R. M., Repacholi M.H., McMichael A. J. Is the current public health message on UV exposure correct? Bulletin of the World Health Organization. 2006. Vol. 84. P. 485 – 491. DOI : https://doi.org/10.2471/BLT.05.026559

8. Holick M.F., Garabedian M. Vitamin D: photobiology, metabolism, mechanism of action, and clinical applications. Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism. Sixth Edition / Ed. M.J. Favus. Washington, DC: American Society for Bone and Mineral Research, 2006. P. 129 – 137.

9. Holick M. F. High prevalence of vitamin D inadequacy and implications for health. Mayo Clinic Proceedings. 2006. Vol. 81. Issue 3. P. 353 - 373. DOI : http://dx.doi.org/10.4065/81.3.353

10. Jones G., Dwyer T. Bone mass in prepubertal children: gender differences and the role of physical activity and sunlight exposure. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 1998. Vol. 83, Issue 12. P. 4274 – 4279. DOI : https://doi.org/10.1210/jcem.83.12.5353

11. Reid I. R., Gallagher D. J. A., Bosworth J. Prophylaxis against vitamin D deficiency in the elderly by regular sunlight exposure. Age and Ageing. 1986. Vol. 15, Issue 1. P. 35 – 40. https://doi.org/10.1093/ageing/15.1.35. 2.urnal of Bone and Mineral Research. 2005. Vol. 20, Issue 8. P. 1327 – 1333. DOI : https://doi.org/10.1093/ageing/15.1.35

12. Sato Y., Iwamoto J., Kanoko T., Satoh K. Amelioration of osteoporosis and hypovitaminosis D by sunlight exposure in hospitalized, elderly women with Alzheimer’s disease: a randomized controlled trial. Journal of Bone and Mineral Research. 2005 ; 20 (8) : 1327 - 1333. DOI : http://dx.doi.org/10.1359/JBMR.050402

13. Webb A. R., Engelsen O. Ultraviolet exposure scenarios: balancing risks of erythema and benefits of cutaneous vitamin D synthesis. Advances in Experimental Medicine and Biology. 2020. Vol. 1268. P. 387 - 405. DOI : http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-46227-7_20

14. Настанова з розрахунку інсоляції об'єктів цивільного призначення : ДСТУ-Н Б В.2.2-27:2010. Чинний від 2011-01-01. Київ : КНУБА, 2010. 81 с.

15. Webb A. R., Engelsen O. Calculated ultraviolet exposure levels for a healthy vitamin D status. Photochemistry and Photobiology. 2006. Vol. 82 (6). P. 1697–1703. DOI : https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.2006.tb09833.x

16. Engelsen O. The Relationship between ultraviolet radiation exposure and vitamin D status. Nutrients. 2010. Vol. 2 (5). P. 482 – 495. DOI : https://doi.org/10.3390/nu2050482

17. TayemY., Alotaibi R., Hozayen R., Hassan A. Therapeutic regimens for vitamin D deficiency in postmenopausal women: a systematic review. Menopause Review. 2019. Vol. 18 (1). P. 57 – 62. DOI : https://doi.org/10.5114/pm.2019.84159

18. Weaver C. M., Bischoff-Ferrari H. A., Shanahan C. J. Cost-benefit analysis of calcium and vitamin D supplements. Archives of Osteoporosis. 2019. Vol. 14 (1). 50 (12 p.) DOI : https://doi.org/10.1007/s11657-019-0589-y

19. Masters G. M. Renewable and efficient electric power systems. New Jersey : John Wiley & Sons, Inc., 2004. 676 p. (P. 385 – 413). DOI : https://doi.org/10.1002/0471668826

20. Holick M. F. Ultraviolet B Radiation. The Vitamin D Connection. Advances in Experimental Medicine and Biology. 2017. No. 996. P. 137 - 154. DOI : http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-56017-5_12

21. Bouillon R., Eisman J., Garabedian M., Holick M., Kleinschmidt J. et al. Action Spectrum for the Production of Previtamin D3 in Human Skin : CIE 174. Vienna : CIE, 2006.

22. Grant R. H., Gao W. Diffuse fraction of UV radiation under partly cloudy skies as defined by the Automated Surface Observation System (ASOS). Journal of Geophysical Research Atmospheres. 2003. Vol. 108, Issue D2. 4046. DOI : https://doi.org/10.1029/2002JD002201

23. Daylight in buildings : EN 17037:2018. 72 p. URL : https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/6fd9e65f-c3ba-4cda-a69c-dcbd8b7dce8d/sist-en-17037-2019

24. Salum G. M., Garcнa Molleja J., Regalado Dнaz B. A., Guerrero Leуn L. A., Berrezueta C. Calculation of the Sun exposure time for the synthesis of vitamin D in Urcuquн, Ecuador. 5th International Work-Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering : Proceedings of Abstracs. Granada, Spain, 2017. P. 27. URL : https://arxiv.org/abs/1706.01541

25. Terushkin V., Bender A., Psaty E.L., Engelsen O., Wang S.Q., Halpern A.C. Estimated equivalency of vitamin D production from natural sun exposure versus oral vitamin D supplementation across seasons at two US latitudes. Journal of the American Academy of Dermatology. 2010. Vol. 62, Issue 6. P.929.e1 – 929.e9. DOI : http://dx.doi.org/10.1016/j.jaad.2009.07.028

26. Акіменко В. Я., Стеблій Н. М. Ерітемна доза як один із критеріїв гігієнічної регламентації інсоляції. Довкілля і здоров'я. 2018. №1 (85). С. 26 - 31. DOI : https://doi.org/10.32402/dovkil2018.01.026

27. Duarte I., Rotter A., Malvestiti A., Silva M. The role of glass as a barrier against the transmission of ultraviolet radiation: an experimental study. Photodermatology, Photoimmunology and Photomedicine. 2009. Vol. 25, Issue 4. P. 181 – 184. DOI : http://dx.doi.org/10.1111/j.1600-0781.2009.00434.x

28. Bugner D., LaBarca J., Kopperl D. et. al. Survey of environmental conditions relative to display of photographs in consumer homes. 13th International Symposium on Photofinishing Technology Proceedings. Las Vegas, Nevada, 2004. P. 31 - 36.

29. Holick M. F. Vitamin D: Importance in the prevention of cancers, type 1 diabetes, heart disease, and osteoporosis. The American Journal of Clinical Nurition. 2004. Vol. 79, Issue 3. P. 362 - 371. DOI : https://doi.org/10.1093/ajcn/79.3.362

30. Holick M. F. The VitaminD Advantage. New York : iBooks, Inc., 2004. DOI : https://doi.org/10.1007/978-1-59259-740-6_25

31. Webb A. R., Kift R., Berry J. L., Rhodes L. E. The vitamin D debate: translating controlled experiments into reality for human sun exposure times. Photochemistry and Photobiology. 2011. Vol. 87, Issue 3. P. 741 - 745. DOI : https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.2011.00898.x

32. Fitzpatrick T. B. The validity and practicality of sun-reactive skin types I through VI. Archives of Dermatology. 1988. Vol. 124, Issue 6. P. 869 - 871. http://doi.org/10.1001/archderm.124.6.869

33. Halliday G. M., Byrne S. N., Damian D. L. Ultraviolet A radiation: its role in immunosuppression and carcinogenesis. Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery. 2011. Vol. 30. P. 214 - 221. http://dx.doi.org/10.1016/j.sder.2011.08.002

34. Ullrich S. E. Mechanisms underlying UV-induced immune suppression. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. 2005. Vol. 571, Issues (1-2). P. 185 - 205. DOI : https://doi.org/10.1016/j.mrfmmm.2004.06.059

35. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Solar and Ultraviolet Radiation. Lyon: WHO, International agency for research on cancer, 1990. Vol. 55. 325 p.

36. Sola Y., Lorente J. Contribution of UVA irradiance to the erythema and photoaging effects in solar and sunbed exposures. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2015. Vol. 143. P. 5 - 11. DOI : https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2014.10.024

37. Kligman L. H., Sayre R. M. An action spectrum for ultraviolet induced elastosis in hairless mice: quantification of elastosis by image analysis. Photochemistry and Photobiology. 1991. Vol. 53, Issue 2. P. 237 – 242. DOI : https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.1991.tb03928.x

38. Bisset D.P., Hannon T. Orr. Wavelength dependence of histological, physical and visible changes in chronically UV-irradiated hairless mouse skin. Photochemistry and Photobiology. 1989. Vol. 50. P. 763 - 769. DOI : https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.1989.tb02907.x

39. McKenzie R., Smale D., Kotkamp M. Relationship between UVB and erythemally weighted radiation. Photochemical and Photobiological Sciences. 2004. Vol. 3, Issue 3. P. 252 – 256. DOI : https://doi.org/10.1039/b312985c

40. Sergeychuk O.V. Analysis of Ukrainian Standard of Calculating Insolation: DSTU-N B V.2.2-27: 2010. Vestnik MGSU. 2011. Vol. 6. P. 449 - 458. URL : http://vestnikmgsu.ru/index.php/en/component/sjarchive. 41. Lund C. C., Browder N. C. Estimation of areas of burns. Surgery Gynecology and Obstetrics. 1944. Vol. 79. P. 352 - 358. 42. UV station data based on operational TEMIS satellite ozone data. URL : https://www.temis.nl/uvradiation /UVarchive/stations_uv.php. 43. Gies P., Deventer E., Green A. C. et. al. Review of the Global Solar UV Index 2015 Workshop Report. Health Physics. 2018. Vol. 114, Issue 1. P. 84 - 90. DOI : https://doi.org/10.1097/HP.0000000000000742 44. УФ-индекс. URL : https://www.who.int/uv/intersunprogramme/activities/uv_index/ru/. 45. Trang M. H., Cole D.E., Rubin L.A. et. al. Evidence that vitamin D3 increases serum 25-hydroxyvitamin D more effectively than does vitamin D2. American Journal of Clinical Nutrition. 1998. Vol. 68. P. 854 - 858. DOI : https://doi.org/10.1093/ajcn/68.4.854 46. Armas L. A.G., Hollis B. W., Heaney R. P. Vitamin D2 is much less effective than vitamin D3 in humans. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2004. Vol. 89, Issue 11. P. 5387 - 5391. DOI : https://doi.org/10.1210/jc.2004-0360 47. Rapuri P., Gallagher J. C., Haynatzki G. Effect of vitamin D2 and D3 supplement use on serum 25OHD concentration in elderly women in summer and winter. Calcified Tissue International. 2004. Vol. 74. P. 150 - 156. DOI :https://doi.org/10.1007/s00223-003-0083-8