Ультрафиолетовая ( УФ ) – часть солнечного спектра наиболее активна в биологическом отношении. По воздействию на биологические объекты УФ - радиации можно разделить на две основные группы: фотохимического характера и деструктивного.
Различают биогенное (благоприятное) и абиогенное (неблагоприятное) влияние ультрафиолетового излучения.
Действие видимой и инфракрасной радиации ограничивается нагреванием кожи и тканей, что приводит к переполнению сосудов. Эти виды лучей не могут вызывать фотохимические процессы, так как запас энергии в данных областях спектра слишком мал. Ультрафиолетовое излучение является химическим, а следовательно, и биологически чрезвычайно активным фактором. Эта активность широко известна в биологии, медицине, сельском хозяйстве. Механизм биологического действия ультрафиолетового излучения не считается полностью изученным. Выявлено, что при поглощении квантов ультрафиолето- вого излучения, обладающего большой энергией, в тканях организма возникают некие фотоэлектрические и фотохимические процессы. Что в сою очередь приводит к целому ряду биохимических сдвигов, существенно влияющих на состояние обмена веществ.
Биогенное влияние .
При воздействии ультрафиолетовых лучей в коже фотохимическим путем происходит образование витамина D . Можно считать, что этот феномен является единственным тщательно изученным физиологическим эффектом ультрафиолетового облучения кожи. При авитаминозе D в организме происходят патологические изменения: нарушается процесс свѐртываемости крови, возникает слабость мышц повышается ломкость костей из-за вымывания из них кальция, нарушается процесс окостенения . С целью профилактики или лечения авитаминоза D следует употреблять специальные препараты , обязательно в комплексе с УФ – облучением. Для профилактики рахита следует применять УФ – облуче ние. Наблюдения, показывают, что минимально необходимое количество ультрафиолетовой радиации, которое способно предупредить развитие рахита, связанной с нарушением фосфорно - кальциевого обмена, вызванного недостатком витамина D, должно составлять 10% безопасной дозы в день.
Но и при общестимулирующем действии УФ–излучения, на коже могут образовываться местные воспалённые области, при этом кожа краснеет, становится горячей, болезненной, несколько отечной. УФ – излучение оказывает влияние на белковый метаболизм: способствует увеличению содержания общего и аминокислотного азота, повышению уровня альбуминов и гамма–глобулинов. Кроме того, оно стимулирует работу костного мозга, нормализует белковый спектр крови и процесс кроветворения – обусловливает увеличение количества гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов, усиление резистентности клеток, активность ферментов тканевого дыхания.
УФ–излучение в малых дозах активирует процессы в коре головного мозга, повышает умственную работоспособность, мышечный тонус и физическую выносливость, эффектив ность отдыха. В незначительных дозах активируются процессы образования соединитель ной ткани, что используется при лечении ран и язв, особенно медленно заживающих. В процессе онтогенеза у человека сформировались эффективные способы защиты от чрезмерного влияния УФ–излучения. К ним относятся утолщение кожи, ее пигментация.
Пигментообразующее действие УФ–излучения сводится к образованию пигмента меланина . Меланин – один из основных пигментов организма человека. Он защищает ядра клеток кожи, а также внутренние органы от перегревания инфракрасным излучением.
Таким образом, УФ - излучение благотворно влияет лишь в тех случаях, когда дозы облучения незначительны.
Абиогенное воздействие.
Хорошо известен и ряд негативных эффектов, возникающих при воздействии УФ –излучения на организм человека, которые могут приводить к ряду серьезных структурных и функциональных повреждений кожи. Абиогенное влияние УФ – излучения имеет место при увеличении суммарной дозы облученности. В этих случаях угнетаются процессы синтеза ДНК и функциональной активности центральной нервной системы, развивается гипертрофия клеток пучковой и сетчатой зон коркового вещества надпочечников, а также происходят нарушения обмена витаминов, усиливается онкогенез.
К неблагоприятным для человека эффектам УФ– излучения, следует относить:
бактерицидное действие ; канцерогенное действие (ожоги, дерматит, язвы, доброкачественных и злокачественных опухоли); фототоксикоз (повреждение кожи видимым излучением (320– 400 нм), фотоаллергия (приобретѐнная способность кожи давать реакцию на видимое излучение (320–400 нм) самостоятельно или в присутствии фотосенси билизаторов.
Кроме того, эти повреждения можно разделить на:
- острые, вызванные большой дозой облучения, за короткое время. Солнечная радиация распределяется неравномерно: 70% дозы лучей, получаемых человеком, приходится на лето и полуденное время дня, когда лучи падают почти отвесно, а не скользят по касательной – в этих условиях поглощается максимальное количество излучения. Такие повреждения вызваны непосредственным действием УФ – излучения на хромофоры – именно эти молекулы избирательно поглощают УФ – лучи.
- отсроченные, вызванные длительным облучением умеренными дозами (например, к таким повреждениям относятся фотостарение, новообразования кожи, некоторые фотодерматиты).
Они возникают преимущественно за счет лучей спектра А, которые несут меньшую энергию, но способны глубже проникать в кожу, и их интенсивность мало меняется в течение дня и практически не зависит от времени года. Как правило, этот тип повреждений – результат воздействия продуктов свободно– радикальных реакций (напомним, что свободные радикалы – это высокореактивные молекулы, активно взаимодействующие с белками, липидами и генетическим материалом клеток).
Влияние ультрафиолетовых лучей на глаза человека.
Глаза страдают от сильного солнца. Снег, белый песок, вода отражают свет, увеличивая освещенность. Это может привести к воспалению роговицы и фотоконъюктивиту (воспалению соединительной оболочке глаза). воспаление, вызванный солнечным отражением от снега, в тяжелых случаях может вызвать слепоту в течение нескольких дней, которой предшествуют слезотечение и хроническое раздражение. Развитие катаракты усугубляется при повторных облучениях солнечным светом.
В мире миллионы человек страдают от слепоты, вызванной помутнением хрусталика. По оценкам Всемирной организации здравоохранения причиной катаракты в 20% случаев явля- ется чрезмерное облучение глаз ультрафиолетовыми лучами.
Влияние ультрафиолетовых лучей на кожу человека
Кожа — самый большой и самый сложный орган человеческого тела, выполняющий жизненно важную функцию. В одном из её слоев располагается около 1000–2500 специальных клеток , которые играют важную роль в образовании пигмента от наследствен ности.
Врачи призывают соблюдать все меры предосторожности по защите кожного покрова от излишнего влияния ультрафиолетовых лучей и предупреждают, что увлечение соляриями опасно для здоровья, особенно здоровья подростков.
Возможно, вы никогда больше не отважились бы загорать, если бы увидели под микроскопом, какой вред нанесен вашей коже – мертвые клетки сморщены, покрасневшие клетки соединительной ткани слиплись в серую массу, капилляры расширены и из них вытекает жидкость, а молекулы ДНК, этого материала, с помощью которого кожа восстанавливает себя, полностью повреждены, что провоцирует кожу создавать молодые незрелые предраковые клетки, а в некоторых случаях, и раковые.
Как следствие неумелого пользования солнцем происходит перегревание организма и на коже появляются ожоги. Солнечный ожог представляет собой воспаление кожи, вызываемое в основном ультрафиолетовыми лучами. Обычно спустя 4-8 ч после облучения на коже появляются краснота и припухлость. Сопровождают их резкая болезненность и чувство жжения. Образующиеся при распаде клеток токсические вещества оказывают неблагоприятное влияние на весь организм. Его симптомы - головная боль, недомогание, снижение работоспособности.
Сам по себе загар это разновидность повреждения, кожа утолщается, чтобы защититься от лучей и быстрее старится. При повторном облучении клетки кожи становятся недолговечными и дегенерируют. Ответная реакция кожи - родинки и пигментные пятна, загар перестает быть равномерным.
Чрезмерное увлечение загаром провоцирует рост онкологических заболеваний.
Существуют различные виды заболеваний вызванных влиянием ультрафиолетовых лучей на кожу. Одно из них - карциома, не является смертельным, развивается на наиболее уязвимых участках кожи, но его излечение является болезненным.
Злокачественная меланома представляет собой родинки, в которых произошли изменения, она затрагивает лишь небольшой участок кожи, но большинство летальных случаев от рака кожи происходят именно из-за этой патологии. При этом наиболее часто возникает меланома. Если 15 – 20 лет назад эта болезнь поражала людей пожилого возраста, то сегодня она все чаще встречается у молодежи.