Влияние ультрафиолетового и инфракрасного излучения на человека

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«

 

 

 

Реферат:

« Влияние  ультрафиолетового и инфракрасного  излучения на человека»

 

 

 

Выполнила –  студентка 4 курса отделения

                                «Биология,химия»

Проверил -

 

Самара 2012

 

 

Ультрафиолетовое  излучение и его действие на организм.

Проблема  негативного влияния солнечного излучения на кожу — не только сезонная. Тем не менее, каждый год с приходом лета озабоченность этим вопросом становится по-настоящему массовой. Практикующие косметологи сталкиваются с разнообразными проявлениями коварства нашего светила: это и ускоренное старение под  воздействием солнечных лучей, и  индивидуальная фоточувствительность, и сочетание солнечного света с действием различных веществ и препаратов… В очередной раз поднимая эту вечно актуальную тему, мы стремимся отразить самые современные представления о механизмах действия солнечных лучей и способах извлечь из солнца пользу, избегнув вреда.

Друг или  враг?

Печальную картину  представляла бы Земля без солнечного света. Не существовало бы растений и  животных, а единственными живыми организмами были бы лишь бактерии, способные обходиться без солнца. Именно солнечный свет прямым или  косвенным образом стимулирует  тканевое дыхание, оказывает противовоспалительный эффект, укрепляет защитные силы организма, обеспечивает нормальное развитие костного скелета.

Основой благотворного  влияния солнца на человека являются ультрафиолетовые лучи. В солнечном  свете 40% спектра составляет видимый  свет, 50% — инфракрасное излучение  и 10% — ультрафиолет. На шкале электромагнитного  излучения ультрафиолет занимает промежуточное  положение между рентгеновскими лучами и видимой частью спектра. В зависимости от длины волны  ультрафиолетовое излучение разделяют  на несколько групп: коротковолновое (UVС), средневолновое (UVB) и длинноволновое (UVA).Из курса физики мы знаем, что если длина волны излучения увеличивается, то его проникающая способность возрастает, а переносимая им энергия уменьшается. Следовательно, наибольшей энергией обладают UVС-лучи, однако они почти полностью фильтруются озоновым слоем и не имеют физиологического значения. Лучи UVВ составляют 5% всего ультрафиолетового излучения и не проникают дальше эпидермиса. Остальная часть (90–95%) УФ-лучей приходится на долю излучения UVА, которое обладает большей проникающей способностью и достигает сосочкового и сетчатого слоя дермы.

Воздействие ультрафиолета на кожу заметно влияет на метаболизм нашего организма. Общеизвестно, что именно УФ-лучи инициируют процесс образования эргокальциферола (витамина Д), необходимого для всасывания кальция в кишечнике и обеспечения нормального развития костного скелета. Кроме того, ультрафиолет активно влияет на синтез мелатонина и серотонина — гормонов, отвечающих за циркадный (суточный) биологический ритм. Исследования немецких ученых показали, что при облучении УФ-лучами сыворотки крови в ней на 7 % увеличивалось содержание серотонина — «гормона бодрости», участвующего в регуляции эмоционального состояния. Его дефицит может приводить к депрессии, колебаниям настроения, сезонным функциональным расстройствам. При этом количество мелатонина, обладающего тормозящим действием на эндокринную и центральную нервную системы,

снижалось на 28%.

Именно таким  двойным эффектом объясняется бодрящее действие весеннего солнца, поднимающего настроение и жизненный тонус. Интересно, что одним из факторов акселерации  молодежи в ХХ веке считается мода на загар, а, следовательно — увеличение времени пребывания на солнце.

Нельзя не отметить и бактерицидную функцию  УФ-лучей. В медицинских учреждениях активно пользуются этим свойством для профилактики внутрибольничной инфекции и обеспечения стерильности оперблоков и перевязочных. Воздействие ультрафиолета на клетки бактерий, а именно на молекулы ДНК, и развитие в них дальнейших химических реакций приводит к гибели микроорганизмов.

Негативное  воздействие ультрафиолета

Однако хорошо известен и ряд других эффектов, возникающих при воздействии  УФ-излучения на организм человека, которые могут приводить к ряду серьезных структурных и функциональных повреждений кожи. Как известно, эти повреждения можно разделить на:

— острые, вызванные  большой дозой облучения, полученной за короткое время (например, солнечный  ожог или острые фотодерматозы). Они происходят преимущественно за счет лучей UVВ, энергия которых многократно превосходит энергию лучей UVА. Солнечная радиация распределяется неравномерно: 70% дозы лучей UVВ, 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 (субэритемными) 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 свободнорадикальных реакций (напомним, что свободные радикалы — это высокореактивные молекулы, активно взаимодействующие с белками, липидами и генетическим материалом клеток).

Роль УФ-лучей  спектра А в этиологии фотостарения доказана работами многих зарубежных и российских ученых, но тем не менее, механизмы фотостарения продолжают изучаться с использованием современной научно-технической базы, клеточной инженерии, биохимии и методов клеточной функциональной диагностики.

Естественная  система защиты кожи

Одним из факторов естественной защиты от солнца является урокановая кислота,содержащаяся в роговом слое эпидермиса. Под действием ультрафиолетовых лучей с длиной волны 240–300 нм меняется форма ее изомеров, что способствует превращению электромагнитной энергии в тепловую, которая поглощается тканями.

Мощным естественным фотопротектором является меланин. Спектр поглощения меланина перекрывает  весь спектр видимого света и УФ-диапазон. В структуре его молекул присутствуют неспаренные электроны, которые позволяют меланину поглощать кванты света, превращая их энергию в тепло.

Выраженными антиоксидантными свойствами в значительной степени обладают бесцветные предшественники  меланина, что позволяет во многом предотвратить негативные последствия  свободнорадикального воздействия ультрафиолета. По эффективности они сопоставимы с таким сильным антиоксидантом, как токоферол (витамин Е). При окислении они полимеризуются, образуя коричневый и черный пигмент — эумеланин, который сам обладает антиоксидантными свойствами. Кстати, предпринимаются попытки использовать в качестве антиоксидантов синтетические меланины и меланины, полученные с помощью биотехнологий.

Еще один механизм естественной защиты состоит в стимуляции базальных кератиноцитов под действием ультрафиолета. За счет этого происходит утолщение эпидермиса, который играет роль «рогового щита».

Воздействие инфракрасного излучение на организм человека.

Инфракрасное  излучение (ИК-излучение) – часть  электромагнитного спектра с  длиной волны от 780 нм до 1000 мкм, энергия которого при поглощении в веществе вызывает тепловой эффект. Коротковолновое инфракрасное излучение является наиболее активным, так как обладает наибольшей энергией фотонов, способных проникать в ткани организма и интенсивно поглощаться водой, содержащейся в тканях.

Инфракрасные  лучи оказывают на организм человека в основном тепловое воздействие, под  влиянием которого в организме происходят тепловые сдвиги, уменьшается кислородное  насыщение крови, понижается венозное давление, замедляется кровоток и, как  следствие, наступает нарушение  деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. Облучение малыми дозами лучистой теплоты полезно, но значительная его интенсивность и высокая температура воздуха могут оказать неблагоприятное действие на человека.

Наиболее  поражаемые ИК-излучениями органы человека: кожный покров, органы зрения; при остром повреждении кожи возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи. При хронических облучениях изменение пигментации может быть стойким, наблюдается эритемоподобный (красный) цвет лица. К острым нарушениям органов зрения относятся ожог, конъюнктивы, помутнение и ожог роговицы, ожог ткани передней камеры глаза. При остром интенсивном ИК-излучении и длительном облучении возможно образование катаракты. ИК-излучения воздействуют и на обменные процессы в миокарде, водно-электролитный баланс в организме, на состояние верхних дыхательных путей, не исключается и мутагенный эффект ИК-облучения.

Видимые излучения  при достаточных уровнях энергии  могут представлять опасность для  кожных покровов и органов зрения. Пульсации яркого света вызывают сужение полей зрения, оказывают  влияние на состояние зрительных функций, нервной системы, общую  работоспособность.

Широкополосные  световые излучения характеризуются  световым импульсом, действие которого на организм приводит к ожогам открытых участков тела, временному ослеплению или ожогам сетчатки глаза. Сетчатка может быть повреждена при длительном воздействии света умеренной  интенсивности, недостаточной для  развития термического ожога.Оптическое излучение видимого ИК-диапазона при избыточной плотности может приводить к истощению механизмов регуляции обменных процессов, особенно к изменениям в сердечной мышце с развитием дистрофии миокарда и атеросклероза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Агаджанян Н.А., Трошин В.И. Экология человека. М.; «Крук», 1994г
2. Гора Е.П. Экология человека, учебное пособие – М., Дрофа, 2007г
3. Гора Е.П. Экологическая физиология человека. Учебное пособие. В 2 кн.-М., Инфа- М, 1999г
4. Понаморёва И.Н. Общая экология, СПб., 1996г