Биологическое действие ультрафиолетовой радиации

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:

A. Длинноволновое УФ-излучение с длиной волны 400-320 нм.

B. Средневолновое УФ-излучение с длиной волны 320-280 нм.

C. 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 повреждающее действие на биологическую ткань.

У поверхности Земли преобладает УФ-излучение, 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 прошествии латентного периода (2-8 ч), имеет строго очерченные границы и переходит в загар. Образование в коже пигмента обусловлено окислением адреналина и нор-адреналина до меланина.

Эритема же, возникшая под влиянием ИК-излучения, развивается тотчас после воздействия, имеет размытые края и в загар не переходит.

Средневолновый УФ-В обладает специфическим антирахитическим действием. Под влиянием УФ-лучей фотохимическим путем происходит образование витамина D из 7-дегидрохолестерина. 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. Увеличение активности фосфатазы при

рахите специфично и происходит рано, в то время как другие клинические признаки мало изменены.

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". Недостаточность естественного УФ-облучения испытывают жители Крайнего Севера, рабочие в угольной и горнорудной промышленности, лица, работающие в темных помещениях

и др.

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 длинноволновых УФ-лучей.

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. 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 орга-нолептические 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). Ряд особенностей эпидемиологии меланомы указывает на то, что для ее возникновения имеет значение редкое или периодическое облучение кожи, не привычной к солнечному воздействию.

При обширных поражениях кожи под действием УФ может возникнуть Eritema Solarea, 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 мелано-цитов, 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 вызыватьфлюоресценцию 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-А-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, попадание тетрациклина в кости и зубы, зубной налет и зубной камень; для лечения каверн и трещин в зубах используется клеящая смола, полимеризация которой происходит под воздействием УФ-А-излучения.

21. Кли́мат (др.-греч. κλίμα (род. п. κλίματος) — наклон^[1]) — многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения.Анимация сезонных изменений, в том числе снежного покрова в течение года

Климат — статистический ансамбль состояний, через который проходит система: гидросфера → литосфера → атмосфера за несколько десятилетий. Под климатом принято понимать усреднённое значение погоды за длительный промежуток времени (порядка нескольких десятилетий) то есть климат — это средняя погода. Таким образом, погода — это мгновенное состояние некоторых характеристик (температура, влажность, атмосферное давление). Отклонение погоды от климатической нормы не может рассматриваться как изменение климата, например, очень холодная зима не говорит о похолодании климата. Для выявления изменений климата нужен значимый тренд характеристик атмосферы за длительный период времени порядка десятка лет. Основными глобальными геофизическими циклическими процессами, формирующими климатические условия на Земле, являются теплооборот, влагооборот и общая циркуляция атмосферы.