Адаптации к коротковолновому излучению

На организм человека большое влияние оказывают ультрафиолетовые лучи солнечного спектра, а также иони­зирующее излучение — космическое и испускаемое радио­активными элементами, содержащимися в воздухе и зем­ной коре. Хотя человек, проживший на Земле целую гео­логическую эпоху, имел возможность выработать необхо-димые-приспособления к ультрафиолетовому излучению и естественному радиоактивному фону, в наше время он

столкнулся с новой большой экологической опасностью, обусловленной освобождением и накоплением искусствен-ных радиоактивных веществ.

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовые лучи (длина волны короче 0,32 мкм) вызывают загар и ожоги. С уменьшением длины волны эри-тематозное действие ультрафиолетовых лучей усиливается, достигая максимума при 0,28 мкм.

Распространение интенсивности ультрафиолетового излучения на земном шаре в точности неизвестно. Уро­вень его в значительной мере зависит от географической широты местности. Колебания этого уровня — суточные, сезонные, географические — связаны в основном с присут­ствием в атмосфере озона, который поглощает почти все ультрафиолетовые лучи с длиной волны короче 0,285 мкм. Например, если солнце переходит из зенита в положение, в котором оно находится под углом 30° к горизонту, ин­тенсивность ультрафиолетового излучения может умень­шиться наполовину. Сезонными изменениями движения Солнца можно объяснить, почему в северном умеренном поясе излучение, вызывающее эритему, может быть более интенсивным весной (в мае), чем летом, или почему во время£олнцестояния* когда солнце находится над тропи­ком Рака, области на экваторе и на широте 47° получают одинаковое количество солнечного света. Несмотря на то, что ультрафиолетовые лучи, распространяющиеся от солн­ца, когда оно находится под углом к горизонту, меньшим 45°, сильно поглощаются озоном, значительная их часть все же попадает на землю, рассеиваясь и отражаясь в ат­мосфере, и способна вызывать у людей эритему. Молеку­лы газов, находящиеся в воздухе, гораздо сильнее рассеи­вают короткие волны, чем длинные (этим объясняется го­лубой цвет неба); вследствие этого в атмосферном излуче­нии ультрафиолетовый компонент имеет большую интен­сивность, чем видимая область спектра.

Ч, ' 341

Под действием ультрафиолегетовых лучей кожный по­кров человека приобретает темнщый цвет. В основе загара лежит ряд довольно сложных изменений; по-видимому, главное из них — повреждение г клеток эпидермиса, при котором выделяются вещества, ргоасширяющие мелкие кро­веносные сосуды; в результате всюзникают отечность и дру­гие признаки воспаления. Роль адцаптащш состоит в повы­шении пороговой эритемной дофзы. Острые явления усту­пают место загару. Даже при сслабом загаре этот более высокий порог может сохранитнъся в течение двух меся­цев. В оснойе защитного эффекхта лежат два процесса — утолщение рогового слоя и накопление меланина. Об ог­раничении проникновения ультроафиолетовых лучей через эпидермис при утолщении рогового слоя свидетельствует то, что, например, у альбиносовв, а также в области вита-лиго загар не возникает, но порсог эритемной дозы выше. Для обычной кожи существеннухю роль должно играть так­же накопление пигмента мелавсшна и миграция его из ба-зальных клеток к поверхности. Было показано, что при­сутствие пигмента в роговом опое влияет на степень по­глощения ультрафиолетовых л^учей. Пигмент сохраняет­ся в эпидермисе в течение многих месяцев и даже лет. На ранее загорелой и сохранившее следы загара коже под воздействием излучения с длинадй волны короче 0,32 мкм происходит «вторичное» потемнгение.

Повреждение кожи при солнечном ожоге, по-видимо­му, затрагивает и потовые железы. В связи с этим в эри-темный период часто нарушает-ся теплорегуляция; в пиг­ментированной коже подобной* повреждения не происхо­дит. Следует обратить внимание на закономерности гео­графического распространения вариантов цвета кожи: у не­гров кожа темная в отличие от белых, у эфиопов она тем­нее, чем у южных европейцев, у южных европейцев смуг­лее, чем у северных, у южных Монголоидов темнее, чем у сибирских, у австралийцев и меланезийцев темнее, чем у всех волнистоволосых групп в более северных широтах.

Доказано, что пигмент сильно поглощает ультрафи­олетовые лучи. Обнаружилось, что при облучении ульт­рафиолетовым светом негра, уроженца Тото, в течение многих лет жившего в Германии, эритема (воспаление) появилась только в результате применения дозы, в 10 раз большей, чем та, которая считается достаточной для белых.

Имеются данные, что густой слой меланина у темно­кожих рас, препятствуя проникновению в глубокие слои кожи ультрафиолетовых лучей, тем самым создает усло­вия, неблагоприятные при заболевании рахитом. Было высказано мнение, что это явление компенсируется у не­гров обилием отделений из сальных желез значительно более крупных, чем у европейцев. Сальные железы выде-ляют продукт, содержащий эргостерин, который приобре­тает после освещения ультрафиолетовыми лучами анти­рахитические свойства, превращаясь в витамин Д. Не ис­ключена возможность, что по этой причине в глубоких и темных чащах тропического леса возникали в разных ме­стах карликовые формы негроидной расы.

Ряд ученых показали, основываясь на измерении от­ражательной способности кожи у различных популяций, что существует явно выраженная корреляция между цве­том кожи и широтой местности и значительно более сла­бая зависимость цвета кожи от средней годовой темпера­туры. Это подтверждает теорию, согласно которой геогра­фические вариации цвета кожи у людей связаны с интен-сивностью ультрафиолетового излучения. Наиболее силь­ная пигментация наблюдается в Судане, где интенсивность солнечной радиации максимальная. Очень темным цве­том кожи отличаются также народы, населяющие пусты­ни и саванны, например аборигены Австралии, которые не носили защищающей одежды или стали носить ее лишь в последнее время. Если в той или иной стране с жарким климатом оказывается этническая группа с менее выра­женной пигментацией, то обычно легко установить, что эта группа иммигрировала сюда сравнительно недавно. Примером могут служить жаркие пустыни Нового Света.

<• 343

В умеренных широтах наименьшее количество сол­нечного света получают близкие к морю западные облас-ти-континентов, где много облачных дней в году. Небо Арктики летом свободно от облаков и пыли, в зимнее вре­мя снег и лед отражают падающий свет, интенсивность ультрафиолетового излучения здесь высока, а цвет кожи у арктических народов более смуглый, чем у людей уме­ренного пояса.

У негров США и Южной Америки рак кожи, вызы­
ваемый ультрафиолетовыми лучами, встречается очень
редко; что касается локализации, то частота его на откры­
тых и защищенных участках кожи одинакова. У метисов
Капской провинции эпителиома встречается реже, чем у
европейцев/Почти все случаи рака кожи в Аргентине от­
носятся к иммигрантам, и крайне редко — у индейцев и
негров. Меланома также реже встречается у негров, чем у
европейцев. . •

Таким образом, географическая связь между интен­сивностью ультрафиолетовых лучей и цветом кожи опре­деляется, вероятнее всего, защитной ролью пигментации; темнокожие народы населяют в основном области с более высоким уровнем ультрафиолетовой радиации. Даже в тро­пиках существуют заметные различия в цвете кожи: пле­мена джунглей имеют более светлую кожу, народы от­крытых пространств — более темную; таково, например, различие между племенами пигмеев и неграми банту.

■ Загар, приобретаемый людьми со светлой кожей в ка­честве средства защиты, можно рассматривать как фено-копию генетически определенного более темного цвета кожи у людей, живущих в тропических и экваториальных областях. Вполне возможно, что темная пигментация по­явилась независимо в разных районах земного шара у тем­нокожих европеоидов Южной 'Индии-и Аравии, у негров Океании и Африки, поскольку эти народы по многим ге­нетическим признакам далеки друг от друга.