Материал: Талстая. Экалагічная медыцына. Электронны канспект лекцый
111
Лучистая
энергия
Солнца
Значительная
часть
сонечной
радиации
,
поступающей
на
Землю
,
охватывает
диапазон
волн
в
пределах
0,15 - 4,0
ммк
.
Количество
солнечной
энергии
,
поступающее
на
поверхность
Земли
под
прямым
углом
,
называется
солнечной
постоянной
.
Оно
равно
1,4·10-3
дж
(
м
2/
с
).
Земной
поверхности
достигает
большая
часть
излучения
видимой
области
спектра
, 30
% -
инфракрасной
и
длинноволновая
ультрафиолетовой
.
Поверхности
Земли
достигают
:
•
Инфракрасные
лучи
( f - 3·10
в
11
Гц
, - 3·10
в
12,
λ
от
710 - 3000
нм
) – 45% (
ИК
-
излучение
составляет
50%
излучения
Солнца
).
•
Видимые
лучи
(3·10
в
12 – 7,5·10
в
16,
λ
400 – 710
нм
,) – 48%
•
Ультрафиолетовые
лучи
(7,5·10
в
16 -10
в
17,
λ
400-10
нм
) -7%.
Небольшая
часть
солнечной
радиации
уходит
обратнл
в
атмосферу
.
Количество
отра
-
жённой
радиации
зависит
от
от
отражающей
способности
(
альбедо
)
поверхности
.
Так
,
снег
может
отражать
80 %
солнечного
излучения
,
поэтому
он
нагревается
медленно
.
Травянистая
поверхность
отражает
20 %,
а
тёмные
почвы
–
лишь
10 5
приходящей
радиации
.
Большая
часть
поглощаемой
почвой
и
водоёмами
солнечной
энергии
затрачивается
на
испарение
воды
.
При
конденсации
воды
выделяется
тепло
,
которое
нагревает
атмосферу
.
Нагрев
атмосферы
происходит
и
за
счёт
поглощения
20-25 %
солнечной
радиации
.
Инфракрасное
излучение
.
Инфракрасное
излучение
(
ИК
-
излучение
) –
это
невидимое
человеческим
злазом
элек
-
тромагнитное
излучение
.
Оптические
свойства
вещества
в
ИК
-
излучении
значительно
отли
-
чаюися
от
таковых
в
видимом
спектре
.
Напимер
,
слой
воды
в
несколько
см
непроницаем
для
ИК
-
излучения
с
λ
>1
мкм
.
Около
20%
инфракрасного
излучения
солнечного
спектра
поглощается
пылью
,
угле
-
кислым
газом
и
водяным
паром
в
10-
километровом
слое
атмосферы
,
примыкающей
к
по
-
верхности
Земли
.
При
этом
поглощённая
энергия
превращаентся
в
тепло
.
ИК
-
излучение
составляет
большую
часть
излучения
ламп
накаливания
(
невыносимая
жара
при
съёмках
в
павильонах
),
газоразрядных
ламп
.
ИК
-
излучения
испускают
рубиновые
лазеры
.
Длинноволновая
часть
инфракрасного
излучения
(> 1,4
мкм
)
задерживается
в
основ
-
ном
поверхностными
слоями
кожи
,
вызывая
жжение
(
калящие
лучи
).
Средне
-
и
коротковол
-
новая
часть
ИК
-
лучей
и
красная
састь
оптического
излучения
протникает
на
глубину
до
3
х
см
.
При
больших
колическтвах
энергии
могут
вызвать
перезревания
.
Солнечный
удар
–
ре
-
зультат
местного
перегревания
головного
мозга
.
Видимое
излучение
–
свет
.
Примерно
половина
радиации
приходится
на
волны
с
длиной
волны
между
0,38
и
0,87
ммк
.
Это
видимый
человеческим
глазом
спектр
,
воспринимаемый
как
свет
.
Одна
из
видимых
сторон
воздействия
лучистой
энергии
–
освещённость
.
Известно
,
что
свет
оздоравливает
среду
(
в
том
числе
бактерицидное
действие
).
Половина
всей
тепло
-
вой
энергии
солнца
содержиться
в
оптической
части
лучистой
энергии
Солнца
.
Свет
необ
-
ходим
для
нормального
протекания
физиологических
процессов
.
Влияние
на
организм
:
•
Стимулирует
жизнедеятельность
;
•
Усиливает
обмен
веществ
;
•
Улучшает
общее
самочувствие
;
•
Уличшает
настроение
;
•
Повышает
работоспособность
.
Недостаток
света
:
•
Отрицательное
влияние
на
функции
нервного
анализатора
(
повышается
его
утомляемость
):
112
•
Повышается
утомляемость
ЦНС
;
•
Снижается
производительность
труда
;
•
Повышается
производственный
травмвтизм
;
•
Развиваются
депрессивные
состояния
.
С
недостаточной
освешённостью
в
настоящее
время
связывают
заболевание
,
имею
-
щее
несколько
названий
: «
осенне
-
зимняя
депрессия
», «
эмоциональное
сезонное
заболева
-
ние
», «
аффективное
сезонное
расстройство
» (Seasonal Affective Disorder – SAD).
Чем
меньше
естественная
освещённость
местности
,
тем
чаще
встречается
это
расстройство
.
По
статисти
-
ческим
данным
5-10%
людей
имеют
признаки
этого
симптомокомплекса
(75% -
женщины
).
Темнота
ведёт
к
синтезу
мелатонина
,
который
у
здоровых
регулирует
время
циклов
ночного
сна
,
чтобы
он
был
целебным
и
способствующим
длительной
жизни
.
Однако
,
если
продукция
мелатонина
не
прекращается
в
утренне
время
благодаря
влиянию
света
на
эпи
-
физ
,
в
течение
дня
из
-
за
неадекватно
высоких
дневному
времени
уровням
этого
гормона
раз
-
виваются
летаргия
и
депрессия
.
Признаки
SAD
:
•
Признаки
депрессии
;
•
Трудности
с
просыпанием
;
•
Снижение
продуктивности
в
работе
;
•
Уменьшение
социальных
контактов
;
•
Увеличение
потребности
в
углеводах
;
•
Увеличение
веса
.
•
Может
тыть
снижение
активности
иммунной
системы
,
что
проявляется
увели
-
чением
восприимчивости
к
инфекционным
(
вирусным
и
бактериальным
)
забо
-
леваниям
.
Эти
признаки
исчезают
в
весенне
и
летнее
время
,
когда
значительно
увеличивается
продолжительность
светового
дня
.
Осенне
-
зимняя
депресси
в
настоящий
момент
лечится
светом
.
Хороший
эффект
даёт
светотерапия
с
интенсивностью
10 000
люкс
в
утренние
часы
.
Это
превышает
примерно
в
20
раз
обычную
внутреннюю
освещённость
.
Выбор
длительности
терапии
индивидуально
для
каждого
человека
.
Чаще
всего
длительность
процедуры
длиться
15
минут
.
В
течение
этого
времени
можно
заниматься
любым
делом
(
читать
,
принимать
пищу
,
убирать
квартиру
и
т
.
д
.).
Положительный
эффект
отмечается
уже
через
несколько
дней
.
Вся
симптоматика
полностью
прекращается
через
несколько
недель
.
Побочным
эффектом
могут
быть
головные
боли
.
Эффект
лечения
связан
с
регуляцией
активности
эпифиза
,
который
модулирует
про
-
дукции
мелатонина
и
серотонина
.
Мелатонин
ответственен
за
засыпание
,
а
серотонин
–
за
пробуждение
.
Показаны
также
:
•
Психотерапия
;
•
Антидепрессанты
.
В
то
же
время
в
настоящее
время
может
наблюдаться
другой
тип
нарушения
биоло
-
гических
ритмов
,
связанный
с
современным
образом
жизни
.
Длительный
искусственный
свет
ведёт
к
снижению
ингибиторного
эффекта
мелатонина
на
активность
половых
желез
.
Это
способствует
ускорению
полового
созревания
.
Ультрафиолетовое
(
УФ
)
излучение
Ультрафиолетовое
излучение
относиться
к
коротковолновой
части
солнечного
спек
-
тра
.
Граничит
с
одной
стороны
с
самой
мягкой
частью
ионизирующего
излучения
(
рентге
-
новское
),
с
другой
-
с
видимой
частью
спектра
.
Составляет
9%
всей
энергии
излучаемой
Солнцем
.
На
границе
с
атмосферой
сосатляет
5%
естественного
солнечного
света
,
до
по
-
верхности
Земли
доходит
1%.
113
Ультрафиолетовок
излучение
Солнца
ионизирует
газы
верхних
слоёв
атмосферв
Зем
-
ли
,
что
приводит
к
образованию
ионосферы
.
Короткие
УФ
-
лучи
задерживаются
слоем
озона
на
высоте
около
200
км
.
Поэтому
до
земной
поверхности
доходят
лишь
лучи
400-290
нм
.
Озоновые
дыры
способствуют
проникновению
коротковолновой
части
спектра
Уф
-
лучей
.
Интенсивность
действия
зависит
от
:
•
Географического
местоположения
(
широты
);
•
Времени
суток
,
•
Метеоусловий
.
Биологические
свойства
УФ
-
тзлучения
зависит
от
длины
волны
.
Выделяют
3
диапа
-
зона
УФ
-
излучения
:
1.
Область
А
(400-320
нм
) -
флюоресцентная
,
загарная
.
Это
длинноволновое
излуче
-
ние
,
являющееся
доминирующей
частью
Практически
не
поглощается
в
атмосфере
,
поэтому
достигает
поверхности
Земли
.
Испускается
также
специальными
лампами
,
применяемыми
в
соляриях
.
Действие
:
•
Вызывает
свечение
некоторых
веществ
(
люминофоров
,
некоторых
витаминов
);
•
Слабое
общестимулирующее
действие
;
•
Превращение
тирозина
в
меланин
(
защита
организма
от
избытка
УФ
-
излучения
).
Превращение
тирозина
в
меланин
происходит
в
меланоцитах
.
Эти
клетки
распо
-
ложены
в
базальном
слое
эпидермиса
.
Меланоциты
–
это
пигментные
клетки
ней
-
роэктодермального
происхождения
.
Они
распределены
по
телу
неравномерно
.
На
-
пример
,
в
коже
лба
их
в
3
раза
больше
,
чем
в
верхних
конечностях
.
Бледные
люди
и
смуглые
содержат
одинаковое
количество
пигментных
клеток
,
однако
содержа
-
ние
меланина
в
них
разное
.
Меланоциты
содержат
фермент
тиразиназу
,
участ
-
вующий
в
превращении
тирозина
в
меланин
.
2.
Область
В
(320 – 280
нм
) –
средневолновое
,
загарное
УФ
-
излучение
.
Значительная
часть
этого
диапозона
поглощается
стратосферным
озоном
.
Действие
:
•
Улучшение
физической
и
умственной
работоспособности
;
•
Повышение
неспецифического
иммунитета
;
•
Повышение
сопротивляемости
организма
к
действию
инфекционных
,
токсиче
-
ских
,
канцерогенных
агентов
.
•
Усиление
регенерации
тканей
;
•
Усиление
роста
.
Это
связано
с
возбуждением
аминокислот
(
тирозин
,
триптофан
,
фенилаланин
и
др
.),
приримидиновых
и
пуриновых
оснований
(
тимин
,
цитозин
и
др
.).
Это
ведёт
к
распаду
бел
-
ковых
молекул
(
фотолиз
)
с
образованием
БАВ
(
холин
,
ацетилхолин
,
гистамин
и
др
.).
БАВ
активируют
обменные
и
трофические
процессы
.
3.
Область
С
(280 – 200
нм
) –
коротковолновое
,
бактерицидное
излучение
.
Активно
поглощается
озоновым
слоем
атмосферы
.
Действие
:
•
Синтез
витамина
D;
•
Бактерицидное
действие
.
Бактерицидным
действием
,
хотя
и
менее
выраженным
,
обладают
другие
диапахоны
УФ
-
излучения
,
а
также
видимое
излучение
.
N!B!
УФ
-
лучи
среднего
и
котротковолнового
спектра
в
больших
дозировках
могут
вызвать
изменения
в
нуклеиновых
кислотах
и
привести
к
клеточным
мутациям
.
В
то
же
вре
-
мя
длинноволновое
излучение
способствует
восстановлению
нуклеиновых
кислот
.
4.
Выделяется
также
область
D
(315 – 265
нм
),
обладающая
выраженным
антирахи
-
тическим
действием
.
114
Показано
,
что
для
удовлетворения
суточной
потребности
в
ивтамине
D
необходимо
около
60
минимальных
эритемных
доз
(
МЭД
)
на
открытые
участки
тела
(
лицо
,
шея
,
руки
).
Для
этого
необходимо
пребывать
ежедневно
на
солнечном
свету
в
течение
15
минут
.
Недостаток
УФ
-
излучения
ведёт
к
:
•
Рахиту
;
•
Снижению
общей
резистентности
;
•
Нарушению
обменных
процессов
(
в
том
числе
остеопорозу
?).
Избыток
УФ
-
излучения
ведёт
к
:
•
Повышенной
потребности
организма
в
незаменимых
аминокислотах
,
витаминах
,
со
-
лях
Са
и
т
.
д
.;
•
Инактивации
витамина
D (
перевод
холекальцеферола
в
индефферентные
и
токсиче
-
ские
вещества
);
•
Образование
перекисных
соединений
и
эпоксидных
веществ
,
которые
могут
вызвать
хромосомные
абберацтт
,
мутагенный
и
канцерогенный
эффект
.
•
Обострение
некоторых
хронических
заболеваний
(
туберкулёз
,
ЯБЖ
,
ревматизм
,
гло
-
мерулонефрит
и
др
.);
•
Развитие
фотофтальмии
(
фотоконъюнктивитов
и
фотокератитов
)
через
2 – 14
часов
после
облучения
.
Развитие
фотофтальмии
может
быть
в
результате
действия
:
А
–
прямого
солнечного
света
,
В
–
рассеянного
и
отражённого
(
снег
,
песок
в
пустыне
),
С
–
при
работе
с
искусственнными
источниками
;
•
Димеризации
белка
хрусталина
(
кристаллина
),
что
индуцирует
развитие
катаракты
;
•
Повышенному
риску
повреждения
сетчатки
у
лиц
с
удалённым
хрусталиком
(
даже
областью
А
).
•
У
лиц
с
ферментопатиями
к
дерматитам
;
•
Развитию
злокачественных
новообразований
кожи
(
меланомы
,
базадьноклеточной
карциномы
,
сквамозно
-
клеточной
карцины
),
•
Иммуннодепрессии
(
измению
соотношения
субпопудяций
лимфоцитов
,
уменьшению
числа
клеток
Лангерганса
в
коже
и
снижению
их
функциональной
активности
)
→
к
снижению
устойчивости
к
инфекционным
заболеваниям
,
•
Ускоренному
старению
кожи
.
Естественная
защита
организма
от
УФО
:
1.
Образование
загара
,
связанного
с
появлением
меланина
,
который
:
•
способен
поглощать
фотоны
и
таким
образом
ослаблять
действие
излу
-
чения
;
•
является
ловушкой
для
свободных
радикалов
,
образующихся
при
облу
-
чении
кожи
.
2.
Ороговение
верхнего
слоя
кожи
с
последующим
шелушением
.
3.
Образование
транс
-
цис
-
формы
урокановой
(
урокаиновой
)
кислоты
.
Это
соеди
-
нение
способно
захватывть
кванты
УФ
-
излучения
.
Выделяется
с
потом
челове
-
ка
.
В
темноте
происходит
обратная
реакция
с
выделением
тепла
.
Критерием
чувствительности
кожи
к
УФ
-
излучению
является
ожоговый
порог
загара
.
Он
характеризуется
временем
первичного
воздействия
УФ
-
излучения
(
то
есть
до
формиро
-
вания
пигментации
),
после
которого
возможна
безошибочная
репарация
ДНК
.
В
средних
широтах
выделяют
4
типа
кожи
:
5.
Особо
чувствительная
светлая
кожа
.
Быстро
краснеет
,
плохо
загарает
.
Индиви
-
дуумы
отличаются
голубым
или
зелёным
цветом
глаз
,
наличием
веснушек
,
иногда
рыжим
цветом
волос
.
Ожоговый
порог
загара
– 5-10
минут
.
6.
Чувствительная
кожа
.
У
людей
данного
типа
голубые
,
зелёные
или
серые
гла
-
за
,
светло
-
русые
или
каштановые
волосы
.
Ожоговый
порог
загара
– 10-20
ми
-
нут
.
115
7.
Нормальная
кожа
(20-30
мин
.).
Люди
с
серыми
или
светло
-
карими
глазами
,
тёмно
-
русыми
или
каштановыми
волосами
.
8.
Нечувствительная
кожа
(30-45
мин
.).
Индивидуумы
с
тёмными
глазами
,
смуг
-
лой
кожей
и
тёмным
цветом
волос
.
Возможна
модификация
светочувствительности
кожи
.
Вещества
,
увеличивающие
све
-
точувствительность
кожи
,
называются
фотосенсибилизаторами
.
Фотосенсибилизаторы
:
аспирин
,
бруфен
,
индоцид
,
либриум
,
бактрим
,
лазикс
,
пени
-
циллин
,
фуранокумарины
растений
(
сельдерей
).
Группы
риска
по
развитию
опухолей
кожи
:
•
светлая
,
слабо
пигментированная
кожа
,
•
солнечные
ожоги
,
полученные
в
возрасте
до
15
лет
,
•
наличие
большого
количества
родимых
пятен
,
•
наличие
родимых
пятен
более
1.5
см
в
диаметре
.
Хотя
УФО
имеет
приорететное
значение
в
в
развитии
злокачественных
новообразова
-
ний
кожи
,
существенным
фактором
риска
является
контакт
с
канцерогенными
вещества
-
ми
,
такими
как
содержащимся
в
атмосфенной
пыли
никелем
и
его
подвижными
формами
в
почве
.
Защита
от
избыточного
действия
УФИ
:
1.
Необходимо
ограничить
время
пребывания
под
интенсивными
солнечными
лучами
,
особенно
в
промежутке
времени
10.00 – 14.00
часов
,
пикового
для
активности
УФИ
.
Чем
короче
тень
,
тем
разрушительней
активность
УФИ
.
2.
Следует
носить
солнцезащитные
очки
(
стекляные
или
пластмассовые
с
защитой
от
УФИ
).
3.
Применение
фотопротекторов
.
4.
Применение
солнцезащитных
кремов
.
5.
Питание
с
высоким
содержанием
незаменимых
аминокислот
,
витаминов
,
макро
-
и
микроэлементов
(
в
первую
очередь
нутринтов
с
антиоксидантеой
активностью
).
6.
Регулярное
обследование
у
дерматолога
лицами
из
группы
риска
по
развитию
рака
кожи
.
Сигналоми
для
немедленного
обращения
к
врачу
служат
появление
новых
ро
-
димых
пятен
,
потеря
чётких
границ
,
изменяющаяся
пигментация
,
зуд
и
кровоточи
-
вость
.
Необходимо
помнить
о
том
,
что
УФИ
интенсивно
отражается
от
песка
,
снега
,
льда
,
бетона
,
что
может
увеличить
интенсивность
воздействия
УФИ
на
10-50 %.
Следует
помнить
о
том
,
что
УФИ
,
особенно
УФА
оказывает
воздействие
на
человека
даже
в
облачные
дни
.
Фотопротекторы
–
вещества
с
защитным
действием
против
повреждающего
УФИ
.
Защитное
действие
связано
с
поглощением
или
рассеиванием
энергии
фотонов
.
Фотопротекторы
;
•
Парааминобензойная
кислота
и
её
эфиры
;
•
Меланин
,
полученный
из
природных
источников
(
например
,
грибы
).
Фотопротекторы
добавляются
в
солнцезащитные
кремы
и
лосьёны
.
Солнцезащитные
кремы
.
Имеются
2
типа
–
с
физическим
эффектом
и
с
химическим
эффектом
.
Крем
следует
наносить
за
15-30
минут
до
принятия
солнечной
ванны
,
а
также
повторно
–
каждые
2
после
-
дующих
часа
.
Солнцезащитные
кремы
с
физическим
эффектом
содержат
соединения
типа
диоксида
титана
,
окиси
цинка
и
талька
.
Их
присутствие
ведёт
к
отражению
УФА
и
УФВ
лучей
.
К
солнцезащитным
кремам
с
химическим
эффектом
относятся
изделия
,
содержащие
2-5 %
бензофенона
или
его
производных
(
оксибензон
,
бензофенон
-3).
Эти
соединения
по
-
глощают
УФИ
и
в
результате
распадаются
на
2
части
,
что
ведёт
к
поглощению
энергии
УФИ
.
Побочным
эффектом
является
образование
двух
свободно
-
радикальных
фрагментов
,
кото
-
рые
могут
повреждать
клетки
.