Солнечная радиация, физиологическое и гигиеническое значение.

Под солнечной радиацией понимают весь испускаемый Солнцем интегральный (суммарный) поток радиации, который представляет собой электромагнитные колебания с различной длиной волны.

Солнечная радиация является источником энергии, света и тепла.

Излучение солнца делят на:

· корпускулярное (протоны, нейтроны, ядра гелия), которые преимущественно задерживаются в самых высоких слоях атмосферы (магнитосфера),

· и электромагнитное излучение, которое представляет собой излучение широко диапазона: гамма-излучение, рентгеновское излучение, УФ-излучение, видимый спектр, ИК-излучение.

Спектр солнечного света.

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)-сдлиной волны 290-400 нм;

- видимое-сдлиной волны 400-760 нм;

- инфракрасное (ИК)-сдлиной волны 760-2800 нм.

Интенсивность солнечной радиации зависит от многих факторов:

· широты местности,

· сезона года и времени суток,

· качества атмосферы(прозрачность),

· особенностей подстилающей поверхности.

Вся совокупность биохимических, физиологических реакций, протекающих при участии энергии света, носит название фотобиологических процессов. Фотобиологические процессы в зависимости от их функциональной роли могут быть условно разделены на три группы.

1. Первая группа обеспечивает синтез биологически важных соединений (например, фотосинтез).

2. Ко второй группе относятся фотобиологические процессы, служащие для получения информации и позволяющие ориентироваться в окружающей обстановке (зрение, фототаксис, фотопериодизм).

3. Третья группа - процессы, сопровождающиеся вредными для организма последствиями (например, разрушение белков, витаминов, ферментов, появление вредных мутаций, онкогенный эффект). Известны стимулирующие эффекты фотобиологических процессов (синтез пигментов, витаминов, фотостимуляция клеточного состава). Активно изучается проблема фотосенсибилизирующего эффекта. Изучение особенностей взаимодействия света с биологическими структурами создало возможность для использования лазерной техники в офтальмологии, хирургии и т. д.

Ультрафиолетовое излучение

УФ-спектр можно поделить на три области:

А-область (320-400 нм) - загарное и эритемное действие;

В-область (290-320 нм) - витаминообразующее действие;

С-область (200-290 нм) - бактерицидное действие

 

Значение

1. 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.

2. Оказывают благоприятное влияние на белковый, жировой, углеводный, минеральный обмены, иммунную систему организма, что проявляется в общеоздоровительном, тонизирующем и профилактическом действии солнечного излучения на организм.

3. 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 повреждающее действие на биологическую ткань.

У поверхности Земли преобладает УФ-излучение, оказывающее эритемно-загарное действие.

4. Характерной реакцией кожи на действие УФЛ является эритема. УФ-эритема имеет свои особенности и отличается от тепловой эритемы: возникает по прошествии латентного периода (2-8 ч), имеет строго очерченные границы и переходит в загар. Образование в коже пигмента обусловлено окислением адреналина и норадреналина до меланина.

Применение

1. Флюоресценция

УФ-излучение в диапазоне волн выше 320 нм почти не оказывает вредного биологического действия. Однако оно может вызывать флюоресценцию некоторых молекул

2. Ультрафиолетовая фототерапия - это хорошо показавший себя метод лечения многих состояний кожи: псориаз, зуд, угри, экзема, розовый лишай, крапивница

3. Большое общебиологическое значение имеет бактерицидный эффект коротковолновой части УФ-излучения (УФ-С), 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.

4. 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.

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 длинноволновых УФ-лучей

Инфракрасная радиация

Инфракрасная радиация занимает в лучистом спектре интервал от 760 до 2800 нм и оказывает тепловой эффект.

Инфракрасный спектр обычно делят на

1. коротковолновое излучение с длиной волны 760-1400 нм и

2. длинноволновое с длиной волны от 1500 до 25000мкм

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.

Применение

1. Коротковолновые инфракрасные лучи являются хорошим болеутоляющим фактором, способствуют быстрому рассасыванию воспалительных очагов.

 

 ВИДИМАЯ ЧАСТЬ СОЛНЕЧНОГО СПЕКТРА – 400-760нкм

Видимая часть солнечного спектра. Специфической особенностью этой части спектра является ее воздействие на орган зрения. Глаз обладает наибольшей чувствительностью к желто-зеленым лучам с длиной волны 555 нм. Если эту величину принять за единицу, то относительная чувствительность глаза к другим частям спектра будет постепенно уменьшаться, приближаясь к нулю в крайних точках видимого диапазона.

 

Свет и зрение неразрывно связаны между собой. Зрительные ощущения вызываются не только видимыми лучами с длиной волны 400-760 нм, но и частично более длинноволновыми и более коротковолновыми; доказано, что наша сетчатка чувствительна к лучам с длиной волны от 300 до 800 нм при условии, если интенсивность этих волн будет достаточной.

1.Свет является адекватным раздражителем для органа зрения, дает 80 % информации из внешнего мира;

2. усиливает обмен веществ;

3. улучшает общее самочувствие и эмоциональное настроение;

4. повышает работоспособность;

5. обладает тепловым действием.

Недостаточное, нерациональное освещение приводит к снижению функции зрительного анализатора, повышенной утомляемости, снижению работоспособности, производственным травмам.

Физиологическое значение видимого спектра заключается, прежде всего, в том, что он является одним из важнейших элементов, определяющих влияние окружающей среды на ЦНС. Воздействуя через орган зрения, свет вызывает возбуждение, распространяющееся до сенсорных центров больших полушарий, и, в зависимости от ряда условий, возбуждает или угнетает кору головного мозга, перестраивая физиологические и психические реакции организма, изменяя общий тонус организма, поддерживая деятельное и бодрствующее состояние.

Видимая часть спектра может и непосредственно действовать на кожные покровы и слизистые оболочки, вызывать раздражение периферических нервных окончаний, обладает способностью проникать в глубь тканей организма, оказывая действие на кровь и внутренние органы.

Различные участки видимого спектра отличаются друг от друга по характеру своего действия на организм, в частности на нервно-психическую сферу. Так, красные лучи обладают возбуждающим действием, фиолетовые вызывают угнетение. Цветовое освещение по-разному действует на различные физиологические функции организма: на пульс, дыхание, кровяное давление, а также на производительность труда. Наивысшие показатели в выполнении тонкой зрительной работы были получены при желтом и белом свете.

Цвета 1-й группы (желтый, оранжевый, красный - теплые тона) увеличивают мускульное напряжение, частоту сердечных сокращений, повышают кровяное давление, учащают ритм дыхания.

Цвета 2-й группы (голубой, синий, фиолетовый - холодные тона) понижают кровяное давление, замедляют ритм сердца, замедляют ритм дыхания. В психическом плане голубой цвет успокаивает.

Психофизиологическое воздействие различных участков видимой части солнечного света широко используется в медицине.

Врачам давно известно, что физическое и психическое состояние больных в значительной степени зависит от цвета стен больничных помещений. Традиционные белые стены могут действовать на больных угнетающе. Для пациентов с высокой температурой больше всего подходят светло-голубые палаты, лиловый цвет действует успокаивающе на беременных женщин, темная охра улучшает самочувствие больных с пониженным давлением, а красный цвет повышает аппетит, т. е. больше любого другого подходит для столовых. Более того, эффективность многих лекарств можно повысить, изменив цвет таблеток. Для больных, страдающих депрессивными расстройствами, самые лучшие результаты принесло

лечение таблетками в желтых оболочках, по сравнению с красными и зелеными, хотя успокоительное (содержание таблеток) было одинаковое.