Виды излучения и их влияние на организм.

Линии электропередачи, электрооборудование, различные электроприборы — все технические си­стемы, генерирующие, передающие и использую­щие электромагнитную энергию, создают в окружа­ющей среде электромагнитные поля.

Действие на организм человека электромагнит­ных полей определяется частотой излучения, его интенсивностью, продолжительностью и характе­ром действия, индивидуальными особенностями организма. Спектр электоромагнитных полей вклю­чает низкие частоты до 3 Гц, промышленные часто­ты от 3 до 300 Гц, радиочастоты от 30 Гц до 300 МГц, а также относящиеся к радиочастотам ультравысо­кие (УВЧ) частоты от 30 до 300 МГц и сверхвысо­кие (СВЧ) частоты от 300 МГц до 300 ГГц.

Электромагнитное излучение радиочастот широ­ко используется в связи, телерадиовещании, в ме­дицине, радиолокации, радионавигации и др.

Электромагнитные поля оказывают на организм человека тепловое и биологическое воздействие. Переменное электрическое поле вызывает нагрев диэлектриков (хрящей, сухожилий и др.) за счет токов проводимости и за счет переменной поляри­зации. Выделение теплоты может приводить к перегреванию, особенно тех тканей и органов, кото­рые недостаточно хорошо снабжены кровеносны­ми сосудами (хрусталик глаза, желчный пузырь, мочевой пузырь). Наиболее чувствительны к био­логическому воздействию радиоволн центральная нервная и сердечно-сосудистая системы.

Воздействие электромагнитного излучения оптического диапазона

Электромагнитные волны в диапазоне от 400 до 760 нм называются световыми. Они действуют нег посредственно на человеческий глаз, производя специфическое раздражение его сетчаткой оболочки, ведущее к световому восприятию. Тесно примыка­ют к видимому спектру электромагнитные волны с длиной волны менее 400 нм — ультрафиолетовое излучение, и с длиной волны более 800 нм — инф­ракрасное излучение.

Современные технические средства позволяют усиливать оптическое излучение, уровень которо­го может значительно превышать адаптационные возможности человека. С 60-х годов в нашу жизнь вошли оптические квантовые генераторы, или ла­зеры.

Лазер — устройство, генерирующее направлен­ный пучок электромагнитного излучения оптичес­кого диапазона. Широкое применение лазеров обусловлено возможностью получить большую мощность, монохроматичностью излучения, малой расходимостью луча (при освещении лазером с зем­ли спутника на высоте 1000 км образуется пятно света диаметром всего 1,2 м). Лазеры применяются в системах связи, навигации, в технологии обработ­ки материалов, в медицине, в контрольно-измери­тельной технике, в военной технике и многих дру­гих областях.

По режиму работу лазеры делятся на импульсные и непрерывного действия. Лазеры могут быть малой и средней мощности, мощные и сверхмощные. Боль­шую мощность легче получить в импульсном режи­ме.

Под действием лазерного излучения происхо­дит быстрый нагрев, плавление и вскипание жид­ких сред, что особенно опасно для биологических тканей. Особенно уязвимы глаза и кожа. Непре­рывное лазерное излучение оказывает в основном тепловое действие, приводящее к свертыванию белка и испарению тканевой жидкости. В импуль­сном режиме возникает ударная волна, импульс сжатия вызывает повреждение глубоко лежащих органов, сопровождающееся кровоизлияниями. Лазерное излучение оказывает воздействие на био­химические процессы. В зависимости от энергети­ческой плотности облучения может быть времен­ное ослепление или термический ожог сетчатки глаз, в инфракрасном диапазоне - помутнение хрус­талика.

Ультрафиолетовое излучение не воспринимает­ся органом зрения. Жесткие ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 290 нм задерживаются слоем озона в атмосфере. Лучи с длиной волны бо­лее 290 нм, вплоть до видимой области, сильно по­глощаются внутри глаза, особенно в хрусталике, и лишь ничтожная доля их доходит до сетчатки. Уль­трафиолетовое излучение поглощается кожей, вы­зывая покраснение (эритему) и активизируя обмен­ные процессы и тканевое дыхание. Под действием ультрафиолетового излучения в коже образуется ме­ланин, воспринимающийся как загар и защищаю­щий организм от избыточного проникновения уль­трафиолетовых лучей.

Ультрафиолетовое излучение может привести к свертыванию (коагуляции) белков и на этом осно­вано его бактерицидное действие. Профилактичес­кое облучение помещений и людей строго дозиро­ванными лучами снижает вероятность инфициро­вания.

Избыточное ультрафиолетовое облучение во вре­мя высокой солнечной активности вызывает воспа­лительную реакцию кожи, сопровождающуюся зу­дом, отечностью, иногда образованием пузырей и рядом изменений в коже и в более глубоко располо­женных органах.

Длительное действие ультрафиолетовых лучей ускоряет старение кожи, создает условия для зло­качественного перерождения клеток.

Инфракрасные лучи довольно глубоко (до 4 см) проникают в ткани организма, повышают темпера­туру облучаемого участка кожи, а при интенсивном облучении всего тела повышают общую температу­ру тела и вызывают резкое покраснение кожных по­кровов. Чрезмерное воздействие инфракрасных лу­чей (вблизи от мощных источников тепла, в период высокой солнечной активности) при повышенной влажности может вызвать нарушение терморегуля­ции — острое перегревание, или тепловой удар. Тепловой удар — клинически тяжелый симптомо-комплекс, характеризующийся головной болью, головокружением, учащением пульса, затемнени­ем или потерей сознания, нарушением координации движений, судорогами. Первая помощь при тепловом ударе требует удаления от источника из­лучения, охлаждения, создания условий для улуч­шения кровоснабжения головного мозга, врачебной помощи.

Тема 2. Химические факторы среды обитания - естественные и антропогенные. Понятие о биогеохимических провинциях и причинах их формирования; геохимические заболевания. Источники загрязнения окружающей среды антропогенными химическими факторами. Понятие о нормировании опасных и вредных факторов.

Вредные химические вещества окружающей среды, как и любые другие, можно разделить на две группы: естественные (природные) и антропоген­ные (попадающие в окружающую среду в связи с деятельностью человека).

Естественные: химические вещества поступающие в организм человека с воздухом, водой, пищей. (аминокислоты, витамины, белки, жиры, углеводы, микроэлементы).

Вредные вещества могут поступать в организм тремя путями: через легкие при вдыхании, через желудочно-кишечный тракт с пищей и водой, через неповрежденную кожу путем резорбции.

Поступление вредных веществ через органы ды­хания является основным и наиболее опасным пу­тем. Поступают химические веще­ства в кровь путем диффузии, вследствие разницы парциального давления газов или паров в воздухе и крови.

Распределение и превращение вредного вещества в организме зависит от его химической активности.

Различают группу так называемых нереагирующих газов и паров, которые в силу своей низкой хими­ческой активности в организме или не изменяются или изменяются очень медленно, потому они доста­точно быстро накапливаются в крови. К ним отно­сятся пары всех углеводородов ароматического и жирного ряда и их производные.

Другую группу составляют реагирующие веще­ства, которые легко растворяютсяв жидкостях организма и претерпевают различные изменения. К ним относятся аммиак, сернистый газ, окислы азо­та и другие.

Поступление вредных веществ через желудочно-кишечный тракт возможно с загрязненных рук, с пищей и водой. Классическим примером такого по­ступления в организм может служить свинец: это мягкий металл, он легко стирается, загрязняет руки, плохо смывается водой и при еде или куре­нии легко проникает в организм. В желудочно-ки­шечном тракте химические вещества всасываются труднее по сравнению с легкими, так как желудоч­но-кишечный тракт имеет меньшую поверхность и здесь проявляется избирательный характер всасы­вания: лучше всего всасываются вещества, хорошо растворимые в жирах. Однако, в желудочно-кишеч­ном тракте вещества могут под действием его содер­жимого измениться в неблагоприятную для орга­низма сторону.

Для организма человека разнообразие химических веществ имеет неравноценное значение. Одни из них индифферентны, то есть безразличны для организма, другие оказывают на организм вредное действие, третьи обладают выраженной биологической активностью, являясь либо строительным материалом живого вещества, либо обязательной составной частью химических регуляторов физиоло­гических функций: ферментов, пигментов, витаминов. Последние получили название биологически активных элементов (или биогенных элементов). Все биогенные элементы в зависимости от их процентного содержания в организме человека разделены на две группы:

— макроэлементы — О,С,Н,М,Cl,S, Р,Са,Nа,Mg, содержание которых в организме человека составляет 10-3% и более;

- микроэлементы — I, Сu, Со, Zn, Рt, Мо, Мn и др., содержание которых в организме достигает 10-3%

— следовые элементы, обнаруживаемые в организме человека в количествах, не превышающих 10-12%.

Качественное и количественное содержание химических элементов определяется природой организма, при этом внутренняя и внешняя среда представляет собой единую, целостную систему, находящуюся в динамическом равновесии с окружающей средой.

Необходимо отметить однако, что физиологические возможности процессов уравновешивания внутренней среды организма с постоянно меняющейся внешней средой ограничены. Расстройство равновесия, выражающееся в нарушении процессов жизнедеятельности или в развитии болезни, может наступать при воздействии чрезвычайного по величине или необычного по характеру фактора внешней среды. Такого рода ситуации могут иметь место на определенных территориях вследствие естественного неравномерного распределения химических элементов в биосфере: атмосфере, гидросфере, литосфере. Такие территории были названы биогеохимическими провинциями, а наблю­даемые специфические заболевания населения получили название геохимических заболеваний. Так например, если того или иного химического элемента, скажем йода, оказывается недостаточно в почве, то понижение его содержания обнаруживается в растениях, произрастающих на этих почвах, а также в организмах животных, питающихся этими растениями. В результате пищевые продукты как растительного, так и животного происхождения оказываются обедненными йодом. Химический состав грунтовых и подземных вод отражает химический состав почвы. При недостатке йода в почве его недостаточно оказывается и в питьевой воде. Йод отличается высокой летучестью. В случае пониженного содержания в почве, в атмосферном воздухе его концентрация также понижена. Таким образом, в биогеохимической провинции, обедненной йодом, организм человека постоянно недополучает йод с пищей, водой и воздухом. Следствием является распространение среди населения геохимического заболевания — эндемического зоба.

Существуют и другие биогеохимические провинции, обедненные медью, кальцием, марганцем, кобальтом; обогащенные свинцом, ураном, молибденом, марганцем, медью и другими элементами.