Гигиеническое значение солнечной радиации

Вся органическая жизнь на Земле обязана своим существованием энергии Солнца - единственному внешнему источнику тепла и света.

Акад. В.И.Вернадский: “в чем бы явления жизни не состояли, энергия, выделяемая и потребляемая живыми организмами, есть в своей главной части, а может быть, и целиком - лучистая энергия Солнца”.

Среднее расстояние от Земли до Солнца - 150 млн.км, солнечные лучи проходят его за 8 мин 18 сек (скорость света - 300 тыс.км/сек).

На границе земной атмосферы напряжение солнечной радиации в среднем 2 кал/см2 мин – «солнечная постоянная» (зависит от активности Солнца и др. астрономических факторов).

За счет поглощения, рассеивания и отражения солнечных лучей в атмосфере происходят количественные и качественные изменения солнечной радиации:

а) количественные - поверхности Земли достигает только 43% солнечной постоянной (зависит от географического положения, высоты Солнца над горизонтом, чистоты атмосферы). Так при положении Солнца в зените путь лучей самый короткий, при закате он увеличивается в 32 раза.

б) качественные изменения в спектре солнечной радиации:

на границе атмосферы ультрафиолетовые лучи (УФ) - 5%, видимые лучи - 52%, инфракрасные (ИК) - 43%,

у поверхности Земли: УФ - 1%, видимые лучи - 40%, ИК - 59%

Причина - 2 экрана: а) ЭМП Земли, б) озоновый слой - отклонение коротковолновых лучей и задержка длинноволновой части. “Озоновые дыры” - рак кожи.

Причины, проявления и профилактика солнечного голодания.

При недостатке солнечного облучения у людей развивается своеобразное патологическое состояние - солнечное голодание - астено-вегетативный синдром, угнетение ЦНС, снижение адаптационных возможностей организма. У детей - рахит. Главная причина развития этого состояния - недостаток УФО.

Причины развития солнечного голодания:

- недостаточное пребывание на открытом воздухе - оконные стекла задерживают 35-90% солнечного потока. Причины: а) неправильный режим дня детей, б) погодные условия + укутывание детей - малая поверхность открытой кожи, в) хронические заболевания и дефекты развития у детей,

- климатические условия местности - Крайний Север - полярная ночь, очень холодная погода. В Европе недостаток солнечного облучения сельское население испытывает 2 месяца в году, городское население - 4 месяца (условия жизни, загрязнение),

- загрязнение атмосферы - освещенность снижается на 40-50%, особенно УФО - в центре Лондона уровень УФО в 36 раз ниже, чем в пригородах

- профессиональные особенности - шахтеры, подводники и др.

Профилактика солнечного голодания:

1) Большее пребывание на открытом воздухе - правильный режим дня детей.

2) Правильная планировка жилых кварталов и зданий (расстояния друг от друга, ориентация по сторонам света), соблюдение норм естественного освещения в помещениях.

3) Борьба с загрязнением атмосферы.

Наиболее эффективный путь - профилактическое УФО. Специальные фотарии с ртутно-кварциевыми лампами или эритемными люминесцентными лампами на шахтах, на Крайнем Севере, дома для детей в периоды возможного солнечного голодания.

 

Понятие о биодозе УФО.

Минимальное время УФО, вызывающее на незагорелой коже небольшую эритему через 8-20 часов после облучения. Минимальная суточная профилактическая доза УФО - 1/8 биодозы = 75-100 мкВт/см2, оптимальная (лечебная) доза 1/2-1/4 биодозы = 200-400 мкВт/см2.

В Крыму летом в 12 часов дня за 5-8 мин человек получает профилактическую дозу УФО и возможна передозировка УФО с ожогами разной степени тяжести и нарушениями здоровья. Уровень УФО также растет при подъеме в горы - на каждый км - на 15%.

 

Влияние солнечной активности на организм.

Основоположник науки - гелиобиологии - А.Л.Чижевский. Статистически доказана связь солнечной активности с частотой заболеваний ССС, ЦНС и других, достоверное увеличение автокатастроф на следующий день после солнечной вспышки. Снижение иммунобиологических сил - Чижевский точно предсказал пандемию гриппа на Земле в 1968-69гг.

Действие отдельных составных частей солнечной радиации на организм.

УФ--лучи.

Самая биологически важная часть спектра - УФ - лучи. Длина волны 10-400 нм. Механизм действия - фотохимический эффект - при попадании в ткани (кожу) - образование биологически активных веществ (гистамин, холин, ацетилхолин и др.) - фотохимическая эритема (признаки - четкие границы, потом - меланинобразование).

Виды биологического действия УФО:

- загарное (меланинобразующее), флюоресцентное - область А (длина волны 400-315 нм)

- эритемное, бактерицидное - область Б (315-280 нм)

- люминесцентное + усиление предыдущих эффектов - область С (280-220 нм)

- антирахитическое - область Д (285-265 нм).

В оптимальных дозах УФО оказывает общеукрепляющий эффект, стимулирует рост и регенерацию тканей, улучшает обмен веществ, функции эндокринной, иммунной системы.

Предозировка УФО (острая) - фотоэритема, дерматиты, ожоги, повышение температуры тела, фотоофтальмия.

Хроническая передозировка - ухудшение самочувствия, снижение работоспособности, обострение хронических заболеваний, фактор риска развития рака кожи - в южных районах меланомы в 4-5 раз чаще, чем на Севере.

Видимый свет.

Длина волны 400-760 нм. Небольшой фотохимический эффект - фотосенсибилизирующее действие - на зрительные элементы в сетчатке глаза. Появляется небольшое тепловое действие - торможение квантов света в тканях.

Стимулирует ЦНС через возбуждение зрительного центра, оказывает положительное влияние на эмоциональное состояние человека, функцию ССС и других систем.

Состав видимого света по цветам от длинноволновых до коротковолновых: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Эти цвета по-разному воздействуют на ЦНС: красно-оранжевые цвета - возбуждение, синий-фиолетовый - торможение (холодные цвета). Используется в цветовом (световом) кондиционировании - окраска стен в помещениях, выходящих на юг или север. На зеленом фоне человеческий глаз лучше различает мелкие детали (использование в школе, в операционных).

При чрезмерной интенсивности - ослепляющее действие вплоть до разрушения светочувствительных элементов и развития ретинита - воспаления сетчатки.

ИК- лучи.

Длина волны 760 - 10000 нм. Основной эффект - тепловой - усиление колебательных и ротационных движений молекул в тканях. Усиливают биологические эффекты УФО.

Выделяют 2 части в ИК-лучах:

а) длинноволновые ИК-лучи - более 1500 нм. Поглощаются поверхностными слоями кожи, и только потом вызывают прогревание подлежащих органов. Раздражают нервные окончания - чувство жжения,

б) коротковолновые ИК-лучи - 760 - 1500 нм. Глубже проникают в ткани, вызывая их нагревание, дают меньше субъективных ощущений.

Биологические эффекты ИК-лучей:

гиперемия кожи (ИК эритема - отличия от УФ эритемы - нечеткие границы, отсутствие загарного эффекта) и внутренних органов, повышение газообмена тканей, усиление выделительной функции почек, болеутоляющее действие, рассасывание воспалительных очагов - применяются в физиотерапии.

 

При чрезмерной интенсивности ИК - облучения:

а) нагрев мозговых оболочек - тепловой удар и обморок,

б) повреждение коротковолновыми ИК-лучами хрусталика - катаракта

в) ожоги на коже разной степени тяжести.