лекция 4 гигиена. Лекция№4 гигиена. Лекция 4 Солнечная радиация, физиологобиологическое значение План лекции
 Скачать 28.88 Kb.
|
|
Лекция №4 Солнечная радиация , физиолого-биологическое значение План лекции: Биологическое действие УФ части спектра Инфракрасные лучи. Особенности влияния на организм. Актуальность темы: Солнечная радиация имеет чрезвычайно большое биологическое и гигиеническое значение. Под солнечной радиацией понимают весь испускаемый Солнцем интегральный (суммарный) поток радиации, который представляет собой электромагнитные колебания с различной длиной волны. В гигиеническом отношении особый интерес представляет оптическая часть солнечного спектра, которая включает электромагнитные поля и излучения с длиной волны выше 100 нм. В этой части солнечного спектра различают три вида излучения ("неионизирующее излучение"): ультрафиолетовое (УФ) - с длиной волны 290-400 нм; видимое – с длиной волны 400-760 нм; инфракрасное (ИК) - с длиной волны 760-2800 нм. Солнечные лучи, прежде чем достигнуть земной поверхности, должны пройти сквозь мощный слой атмосферы. Интенсивность солнечного излучения, достигающего земной атмосферы, вероятно, была бы смертельной для большинства живых организмов на Земле, если бы отсутствовало экранирование, обеспечиваемое атмосферой. Солнечное излучение поглощается, рассеивается при прохождении через атмосферу водяными парами, молекулами газов, частицами пыли и т. д. Наиболее важным процессом является поглощение УФ - части солнечного спектра молекулярным кислородом и озоном. Озоновый слой препятствует тому, чтобы УФ -излучение с длиной волн 280 нм достигало земной поверхности. Около 30 % солнечной радиации не достигает земной поверхности. Так, если на границе земной атмосферы ультрафиолетовая часть солнечного спектра составляет 5 %, видимая часть - 52 % и инфракрасная часть - 43%, то у поверхности Земли ультрафиолетовая часть составляет 1 %, видимая - 40 % и инфракрасная часть солнечного спектра - 59 %. Биологическое действие УФ части спектра. Особенности влияния на организм. Ультрафиолетовая недостаточность. Специфическое действие УФ. Биологическое значение. Наиболее активной в биологическом отношении является ультрафиолетовая часть солнечного спектра, которая у поверхности Земли представлена потоком волн в диапазоне от 290 до 400 нм. УФ-спектр не однороден. В нем различают следующие три области: Длинноволновое УФ-излучение с длиной волны 400-320 нм. Средневолновое УФ-излучение с длиной волны 320-280 нм. Коротковолновое УФ-излучение с длиной волны 280-100 нм. В результате поглощения УФ-лучей в коже здорового человека образуется две группы веществ: специфические (витамин D) и неспецифические (гистамин, холин, ацетилхолин, аденозин). Образующиеся продукты белкового расщепления являются теми неспецифическими раздражителями, которые гуморальным путем влияют на весь сложный рецепторный аппарат и через него на эндокринную и нервную систему. Появление биологически активных веществ связано с фотохимическим действием УФ-лучей. Являясь неспецифическим стимулятором физиологических функций, эти лучи оказывают благоприятное влияние на белковый, жировой, углеводный, минеральный обмены, иммунную систему организма, что проявляется в общеоздоровительном, тонизирующем и профилактическом действии солнечного излучения на организм. Кроме общебиологического влияния на все системы и органы, УФ-излучение оказывает специфическое действие, свойственное определенному диапазону волн. Так, УФ-излучение с диапазоном волн от 400 до 320 нм вызывает эритемно-загарное действие; с диапазоном волн от 320 до 275 нм - антирахитический и слабо бактерицидный эффекты; коротковолновое УФ-излучение с длиной волн от 275 до 180 нм оказывает бактерицидный эффект (повреждающее действие на биологическую ткань). У поверхности Земли преобладает УФ-излучение (длинные УФЛ), оказывающее эритемно-загарное действие. Характерной реакцией кожи на действие УФЛ является эритема. УФ-эритема возникает вследствие фотохимической реакции в коже. В основе этой реакции лежит действие образующегося гистамина, который является сильным сосудорасширяющим средством. УФ-эритема имеет свои особенности и отличается от тепловой эритемы: возникает по проишествии латентного периода (2-8 ч), имеет строго очерченные границы и переходит в загар. Образование в коже пигмента обусловлено окислением адреналина и норадреналина до меланина. Эритема же, возникшая под влиянием ИК-излучения, развивается тотчас после воздействия, имеет размытые края и в загар не переходит. Средневолновый УФ-В спектр обладает специфическим антирахитическим действием. Под влиянием УФ-лучей фотохимическим путем происходит образование витамина D. Длительное исключение действия УФ-лучей на кожные покровы влечет за собой развитие гипо- и авитаминоза D, которые проявляются в нарушении фосфорно-кальциевого обмена и называются световым голоданием. Нарушение фосфорно-кальциевого обмена особенно тяжело сказывается в детском возрасте в период роста костей. У детей развивается рахит. Одним из характерных и довольно постоянных изменений при рахите является повышение активности щелочной фосфатазы крови, которая играет большую роль в кальцинации костей. Поскольку УФ-излучение, обладающее антирахитическим действием, легко поглощается и рассеивается в условиях интенсивного запыления атмосферного воздуха, жители промышленных городов при интенсивном загрязнении атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий могут испытывать "световое голодание".. УФ-лучи оказывают стимулирующее влияние на организм, повышают его устойчивость к различным инфекциям. Особенно эффективно применение ультрафиолета для профилактики детских воздушно- капельных инфекций и простудных заболеваний. Простудные заболевания у детей, облучаемых в период природной УФ-недостаточности, сокращаются в несколько раз, улучшаются общее состояние, показатели физического развития. УФ-облучение благоприятно сказывается на течении инфекционного процесса - увеличивается эффективность лечебных мероприятий, уменьшается число осложнений, ускоряется выздоровление. Массовое облучение шахтеров привело к снижению на 1/3 заболеваний гриппом, ревматизмом и простудными заболеваниями. Стимулирующее действие УФ проявляется в повышении неспецифической резистентности организма (увеличивается фагоцитарная активность лейкоцитов, нарастает титр комплимента, титр агглютинации). Наиболее ярко выражен стимулирующий эффект при действии субэритемных доз средневолновых УФ-лучей. Большое общебиологическое значение имеет бактерицидный эффект коротковолновой части УФ-излучения (УФК), который объясняется поглощением лучистой энергии нуклеопротеидами. Это приводит к денатурации белка и разрушению живой клетки. Под влиянием естественного УФ-излучения бактерицидного спектра происходит санация воздушной среды, воды, почвы. Однако наиболее выраженным бактерицидным эффектом обладают лучи с короткой длиной волны (180-275 нм), которые до поверхности Земли не доходят. Бактерицидный эффект УФ-излучения используется с практическими целями: с помощью специальных бактерицидных ламп, дающих поток лучей бактерицидного спектра (как правило, с более короткой длиной волны, чем в естественном солнечном спектре), проводится санация воздушной среды в операционных, микробиологических боксах, помещениях для приготовления стерильных лекарственных средств, сред и т. д. С помощью бактерицидных ламп возможно проведение обеззараживания молока, дрожжей, безалкогольных напитков, что увеличивает сроки хранения этих продуктов и способствует сохранению их свежести. Бактерицидное действие искусственного УФ-излучения используется также для обеззараживания питьевой воды. При этом органолептические свойства воды не изменяются, в нее не вносятся посторонние химические вещества. Повышенные дозы УФ приводят к неблагоприятным последствиям, в частности может наблюдаться рост заболеваемости раком кожи (меланомный и немеланомный рак кожи). При обширных поражениях кожи под действием УФ может возникнуть EritemaSolarea, сопровождающаяся сильным покраснением и припухлостью, плохим самочувствием, тревожным сном, головными болями, повышением температуры тела, ожогом кожи с краснотой, отеком, пузырями. Известен фотосенсибилизирующий эффект у лиц, особо чувствительных к воздействию УФ-лучей, имеющих в анамнезе заболевания неясной этиологии (красная волчанка, порфирии) либо контактирующих с токсическими веществами, каменноугольной пылью, лекарственными препаратами. Избыточное УФ-облучение может быть причиной поражения иммунной системы, неопасных для здоровья расстройств меланоцитов, что сопровождается появлением веснушек, меланоцитных невусов, солнечных лентиго. УФ-излучение в диапазоне волн выше 320 нм почти не оказывает вредного биологического действия. Однако оно может вызывать флюоресценцию некоторых молекул. Это нашло широкое применение в медицине, поскольку с помощью этих лучей можно обнаружить грибок стригущего лишая и копропорфирины в моче. В промышленности это излучение применяется в различных методах контроля, рекламе, различных типах биологических проб. Яркость флюоресцирующих материалов всегда невысока, поэтому их следует рассматривать либо при отсутствии видимого света, либо при свете очень малой яркости. Темные УФ - лампы иногда используются в дискотеках, чтобы вызывать флюоресценцию кожи и одежды танцующих; для проверки подлинности банкнот и других документов; защиты от насекомых; обнаружения загрязнений пищевых продуктов мочой грызунов, характеризующейся сильной флюоресценцией. Явления флюоресценции используются для идентификации различных грибковых и бактериальных инфекций на коже или в ранах. Ультрафиолетовая фототерапия - это хорошо показавший себя метод лечения многих состояний кожи: псориаз, зуд, угри, экзема, розовый лишай, крапивница. Фототерапия иногда используется при лечении желтухи новорожденных или гипербилирубинемии. В стоматологии для диагностики некоторых видов поражений зубов: ранние стадии кариеса. Для лечения каверн и трещин в зубах используется клеящая смола, полимеризация которой происходит под воздействием УФ --излучения. Инфракрасные лучи, количественная и качественная характеристики. Особенности влияния на организм. Инфракрасная радиация занимает в лучистом спектре интервал от 760 до 2800 нм и оказывает тепловой эффект. Инфракрасный спектр обычно делят на коротковолновое излучение с длиной волны 760-1400 нм и длинноволновое с длиной волны более 1400 нм. Такое деление связано с их различным биологическим действием. Длинноволновые инфракрасные лучи имеют меньшую энергию, чем коротковолновые, обладают меньшей проникающей способностью, а поэтому полностью поглощаются в поверхностном слое кожи, нагревая ее. Непосредственно вслед за интенсивным нагреванием кожи возникает тепловая эритема, которая проявляется в покраснении кожи вследствие расширения капилляров. Коротковолновые инфракрасные лучи, обладая большей энергией, способны глубоко проникать, а поэтому им больше присуще общее действие на организм. Например, в результате рефлекторного расширения как кожных, так и более крупных кровеносных сосудов увеличивается приток крови к периферии, происходит перераспределение массы крови в организме. В результате повышается температура тела, учащается пульс, учащается дыхание, усиливается выделительная функция почек. Коротковолновые инфракрасные лучи являются хорошим болеутоляющим фактором, способствуют быстрому рассасыванию воспалительных очагов. На этом основано широкое использование этих лучей для указанных целей в физиотерапевтической практике. Коротковолновая инфракрасная радиация может проникать через кости черепа, вызывая эритематозное воспаление мозговых оболочек (солнечный удар). Начальная стадия солнечного удара характеризуется головными болями, головокружением, возбужденным состоянием. Затем наступают потеря сознания, конвульсивные судороги, расстройства со стороны дыхания и сердца. В тяжелых случаях солнечный удар заканчивается смертью. Солнечный удар - результат прямого воздействия солнечных лучей на тело человека, в основном на голову. Болезненные явления в первую очередь связаны с поражением ЦНС. Солнечный удар поражает тех, кто проводит много часов подряд под палящими лучами с непокрытой головой. Тепловой удар возникает из-за перегревания организма. Он может случиться с тем, кто выполняет тяжелую физическую работу в жаркую душную погоду, совершает длительные переходы при сильной жаре, или просто находится в душном помещении. Наиболее неблагоприятное воздействие ИК-излучения проявляется в производственных условиях, где его мощность может во много раз превышать уровень, возможный в естественных условиях. Отмечено, что у рабочих горячих цехов, стеклодувов, имеющих контакт с мощными потоками ИК-излучения, понижается электрическая чувствительность глаза, увеличивается скрытый период зрительной реакции и т. д. ИК-лучи при длительном воздействии вызывают и органические изменения органа зрения. ИК-излучение с длиной волны 1500-1700 нм достигает роговицы и передней камеры глаза; более короткие лучи с длиной волны до 1300 нм проникают до хрусталика; в тяжелых случаях возможно развитие тепловой катаракты. Одной из важнейших мер профилактики на этих производствах является использование защитных очков и рациональный микроклимат. Видимое излучение - создает максимальную освещенность на поверхности Земли. Видимый свет оказывает общебиологическое действие. Это проявляется в виде фотохимического действия на фотосенсибилизаторы – зрительные пигменты сетчатки глаза. В результате воздействия на них видимого излучения и биохимических реакций в сетчатке генерируются электрические импульсы, вызывающие ощущение света. Действие видимых лучей на организм человека: - осуществление зрительной функции - активация процессов возбуждения в коре головного мозга - положительное влияние на эмоциональную сферу - активация обмена веществ - повышение жизненного тонуса Видимый свет контролирует суточные ритмы сна и бодрствования, температуру тела, гормональную секрецию, познавательную деятельность. В настоящее время существует понятие синдрома «сезонного расстройства» (СР). У людей с диагнозом СР наблюдается эмоциональная депрессия, упадок физических сил и др. Важной особенностью видимого света является способность создавать гамму цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Фиолетовый способствуют засыпанию. Синий цвет усиливает состояние депрессии. Голубой цвет обладает успокаивающим действием, зеленый – индеферентный, желтый – раздражающий, красный – возбуждает и усиливает процессы психического возбуждения. Видимая часть солнечного спектра также имеет большое значение для экологии планеты. Антирахитическим действием обладают А) инфракрасные лучи Б) синие лучи В) ультрафиолетовые лучи Г) красные лучи Солнечный удар развивается в результате действия на организм человека А) коротких ультрафиолетовых лучей Б) длинных ультрафиолетовых лучей В) коротких инфракрасных лучей Г) длинных инфракрасных лучей Бактерицидное действие на микроорганизмы оказывают А) короткие ультрафиолетовые лучи Б) длинные ультрафиолетовые лучи В) инфракрасные лучи Г) видимые лучи Показания для УФ –облучения А) активная форма туберкулеза Б) заболевания щитовидной железы В) наличие пигментных пятен Г) гиповитаминоз «Д» |