Солнечная радиация и ее гигиеническое значение. Солнечная радиация. Гигиеническое значение. Применение бактерицидных ламп

Солнечная радиация имеет чрезвычайно большое биологическое и гигиеническое значение. Под солнечной радиацией понимают весь испускаемый Солнцем суммарный поток радиации, который представляет собой электромагнитные колебания с различной длиной волны.

В гигиеническом отношении особый интерес представляет оптическая часть солнечного спектра, которая включает электромагнитные поля и излучения с длиной волны выше 100 нм. В этой части солнечного спектра различают три вида излучения:

- ультрафиолетовое - с длиной волны 290-400 нм;
- видимое - с длиной волны 400-760 нм;
- инфракрасное - с длиной волны 760-2800 нм.

Солнечные лучи, прежде чем достигнуть земной поверхности, должны пройти сквозь мощный слой атмосферы. Около 30 % солнечной радиации не достигает земной поверхности благодаря озоновому слою, водяным порам, молекулам газов, частицам пыли и т.д. В результате интенсивность солнечной радиации на поверхности Земли всегда будет меньше напряжения солнечной радиации на границе земной атмосферы.

Интенсивность солнечной радиации зависит от многих факторов: широты местности, сезона года и времени суток, качества атмосферы, особенностей подстилающей поверхности.

Именно широта местности определяет угол падения солнечных лучей на поверхность. При перемещении Солнца из зенита к горизонту путь, который проходит солнечный луч, увеличивается в 30-35 раз, что приводит к увеличению поглощения и рассеивания радиации, к резкому уменьшению ее интенсивности в утренние и вечерние часы по сравнению с полуднем. Почти 50 % суточного УФ-излучения поступает в течение четырех полуденных часов. В полдень, когда Солнце находится высоко над головой, интенсивность УФ-излучения при длине волны 300 нм в 10 раз выше, чем тремя часами раньше (в 9 ч утра) или тремя часами позже (в 3 ч дня). Биологически активное УФ-излучение попадает на горизонтальную поверхность в полуденные часы, причем около 50 % - в течение 4 ч околополуденного времени.

Наличие облачного покрова, загрязнения воздуха, дымки или даже рассеянных облаков играет значительную роль в ослаблении солнечного излучения. При сплошном покрытии неба облаками интенсивность УФ-излучения снижается на 72 %. В экстремальных условиях облачный покров может снижать интенсивность УФ-излучения более чем на 90 %.

Напряжение солнечной радиации зависит от состояния атмосферы, т. е. от ее прозрачности. Например: в Санкт-Петербурге из-за загрязнения атмосферного воздуха напряжение солнечной радиации на 13 % меньше, чем в пригороде. инфракрасный радиация ультрафиолетовый

Интенсивность рассеянной радиации может быть весьма велика и достигает высоких степеней на Крайнем Севере. Так, в районе Печоры весной и летом в рассеянной радиации количество биологически активного УФ в 2-3 раза больше, чем в Харькове (Украина). Эти свойства рассеянной солнечной радиации, а также меньшая запыленность, небольшое количество водяных паров дали возможность Н. Н. Калитину - виднейшему советскому актинологу (актинология - наука о животнорастениях, живорослях) - утверждать, что солнце севера по своим лечебным качествам не хуже, а часто лучше солнца юга, где преобладает прямая солнечная радиация.

На интенсивность солнечной радиации и УФ-излучения существенное влияние оказывает характер подстилающей поверхности.

Так, снежный покров обладает избирательной отражающей способностью и отражает большую часть коротковолновых УФ-лучей и почти полностью тепловую радиацию. Вследствие этого на Севере (особенно весной) возможны световые ожоги глаз.

Солнечная радиация является мощным оздоровительным и профилактическим фактором. Вся совокупность биохимических, физиологических реакций, протекающих при участии энергии света, носит название - фотобиологические процессы. Они в зависимости от их функциональной роли могут быть условно разделены на три группы. Первая группа обеспечивает синтез биологически важных соединений (например, фотосинтез). Ко второй группе относятся фотобиологические процессы, служащие для получения информации и позволяющие ориентироваться в окружающей обстановке (например, зрение). Третья группа - процессы, сопровождающиеся вредными для организма последствиями (например, разрушение белков, витаминов, ферментов, появление вредных мутаций). Известны стимулирующие эффекты фотобиологических процессов (синтез пигментов, витаминов, фотостимуляция клеточного состава). Изучение особенностей взаимодействия света с биологическими структурами создало возможность для использования лазерной техники в офтальмологии, хирургии и т. д.

Под солнечной радиацией понимают весь испускаемый Солнцем интегральный (суммарный) поток радиации, который представляет собой электромагнитные колебания с различной длиной волны.

Ультрафиолетовое (УФ)-сдлиной волны 290-400 нм;

Видимое-с длиной волны 400-760 нм;

Инфракрасное (ИК)-сдлиной волны 760-2800 нм. Солнечные лучи, прежде чем достигнуть земной поверхности, должны пройти сквозь мощный слой атмосферы. Интенсивность солнечного излучения, достигающего земной атмосферы, вероятно, была бы смертельной для большинства живых организмов на Земле, если бы отсутствовало экранирование, обеспечиваемое атмосферой. Солнечное излучение поглощается, рассеивается при прохождении через атмосферу водяными парами, молекулами газов, частицами пыли и т. д. Наиболее важным процессом является поглощение УФ-части солнечного спектра молекулярным кислородом и озоном. Озоновый слой препятствует тому, чтобы УФ-излу-чение с длиной волн 280 (290) нм достигало земной поверхности.

Около 30 % солнечной радиации не достигает земной поверхности. В результате интенсивность солнечной радиации на поверхности Земли всегда будет меньше напряжения солнечной радиации на границе земной атмосферы.

Напряжение солнечной радиации на границе земной атмосферы называется солнечной постоянной и составляет 1,94 кал/см2/мин.

Солнечная постоянная - количество солнечной энергии, поступающей в единицу времени на единицу площади, расположенной на верхней границе земной атмосферы, под прямым углом к солнечным лучам при среднем расстоянии Земли от Солнца.

Именно широта местности определяет угол падения солнечных лучей на поверхность.

При перемещении Солнца из зенита к горизонту путь, который проходит солнечный луч, увеличивается в 30-35 раз, что приводит к увеличению поглощения и рассеивания радиации, к резкому уменьшению ее интенсивности в утренние и вечерние часы по сравнению с полуднем.

Наличие облачного покрова, загрязнения воздуха, дымки или даже рассеянных облаков играет значительную роль в ослаблении солнечного излучения.

Важную экологическую функцию выполняет озон стратосферы. Озон и кислород полностью поглощают коротковолновое УФ-излу-чение (длина волны 290-100 нм), предохраняя все живое от его пагубного воздействия. Изменения в озоновом слое Земли сказываются только на процессе поглощения УФ-В-спектра (средневолнового), избыток которого способствует активному образованию свободных радикалов, перекисных соединений и кислых валентностей, увеличивая агрессивность тропосферы.

Напряжение солнечной радиации зависит также от состояния атмосферы, т. е. от ее прозрачности.

Солнечная радиация является мощным оздоровительным и профилактическим фактором.

Вся совокупность биохимических, физиологических реакций, протекающих при участии энергии света, носит название фотобиологических процессов. Фотобиологические процессы в зависимости от их функциональной роли могут быть условно разделены на три группы. Первая группа обеспечивает синтез биологически важных соединений (например, фотосинтез). Ко второй группе относятся фотобиологические процессы, служащие для получения информации и позволяющие ориентироваться в окружающей обстановке (зрение, фототаксис, фотопериодизм). Третья группа - процессы, сопровождающиеся вредными для организма последствиями (например, разрушение белков, витаминов, ферментов, появление вредных мутаций, онкогенный эффект). Известны стимулирующие эффекты фотобиологических процессов (синтез пигментов, витаминов, фотостимуляция клеточного состава). Активно изучается проблема фотосенсибилизирующего эффекта. Изучение особенностей взаимодействия света с биологическими структурами создало возможность для использования лазерной техники в офтальмологии, хирургии и т. д.

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 норадреналина до меланина.

Средневолновый УФ-В обладает специфическим антирахитическим действием. 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.

УФ-лучи оказывают стимулирующее влияние на организм, повышают его устойчивость к различным инфекциям. 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.

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.

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 меланоцитов, 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 вызывать флюоресценцию некоторых молекул. Это нашло широкое применение в медицине, поскольку с помощью этих лучей можно обнаружить грибок стригущего лишая и копропорфирины в моче.

Видимая часть солнечного спектра . Специфической особенностью этой части спектра является ее воздействие на орган зрения. Глаз обладает наибольшей чувствительностью к желто-зеленым лучам с длиной волны 555 нм.

Свет является адекватным раздражителем для органа зрения, дает 80 % информации из внешнего мира; усиливает обмен веществ; улучшает общее самочувствие и эмоциональное настроение; повышает работоспособность; обладает тепловым действием.

Видимая часть спектра может и непосредственно действовать на кожные покровы и слизистые оболочки, вызывать раздражение периферических нервных окончаний, обладает способностью проникать в глубь тканей организма, оказывая действие на кровь и внутренние органы.

Цвета 1-й группы (желтый, оранжевый, красный - теплые тона) увеличивают мускульное напряжение, частоту сердечных сокращений, повышают кровяное давление, учащают ритм дыхания.

Цвета 2-й группы (голубой, синий, фиолетовый - холодные тона) понижают кровяное давление, замедляют ритм сердца, замедляют ритм дыхания. В психическом плане голубой цвет успокаивает.

Инфракрасная радиация занимает в лучистом спектре интервал от 760 до 2800 нм и оказывает тепловой эффект.

Инфракрасный спектр обычно делят на коротковолновое излучение с длиной волны 760-1400 нм и длинноволновое с длиной волны более 1400 нм.

Длинноволновые инфракрасные лучи имеют меньшую энергию, чем коротковолновые, обладают меньшей проникающей способностью, а поэтому полностью поглощаются в поверхностном слое кожи, нагревая ее. Непосредственно вслед за интенсивным нагреванием кожи возникает тепловая эритема, которая проявляется в покраснении кожи вследствие расширения капилляров.

Коротковолновые инфракрасные лучи, обладая большей энергией, способны глубоко проникать, а поэтому им больше присуще общее действие на организм. Например, в результате рефлекторного расширения как кожных, так и более крупных кровеносных сосудов увеличивается приток крови к периферии, происходит перераспределение массы крови в организме. В результате повышается температура тела, учащается пульс, учащается дыхание, усиливается выделительная функция почек.

Коротковолновые инфракрасные лучи являются хорошим болеутоляющим фактором, способствуют быстрому рассасыванию воспалительных очагов. На этом основано широкое использование этих лучей для указанных целей в физиотерапевтической практике.

Коротковолновая инфракрасная радиация может проникать через кости черепа, вызывая эритематозное воспаление мозговых оболочек (солнечный удар).

Начальная стадия солнечного удара характеризуется головными болями, головокружением, возбужденным состоянием. Затем наступают потеря сознания, конвульсивные судороги, расстройства со стороны дыхания и сердца. В тяжелых случаях солнечный удар заканчивается смертью.

Видимая часть солнечного спектра определяет суточные биологические ритмы человека, до использования искусственного освещения продолжительность активной деятельности человека ограничивалась естественным фотопериодом (от восхода до захода солнца). В зависимости от сезона года отмечается изменение суточных ритмов и у людей в средних широтах.

Вся органическая жизнь на нашей планете обязана своим существованием солнечной радиации, которая является единственным источником тепла и света для земной поверхности и атмосферы.

На границе атмосферы напряжение радиации в среднем равняется 1, 94 кал.. см 2 /мин, причем эта величина, называемая солнечной постоянной. Подвергается значительным колебаниям в зависимости от ряда астрономических причин (активности солнца и т. д.). Вследствие поглощения, отражения и рассеивания лучистой энергии она подвергается при прохождении через воздушную оболочку земного шара как количественным, так и качественным изменениям. В результате лишь не более 43 % первоначальной мощности солнечной радиации достигает поверхности Земли и в умеренных широтах не превышает 1,5 кал.см 2 /мин.

Вместе с тем интенсивность во многом зависит от высоты стояния Солнца над горизонтом, угла падения лучей и прозрачности атмосферы. Так, при положении его в зените путь лучей самый короткий, при 30° он возрастает примерно вдвое, а при закате - даже в 32 раза. При этом соответственно изменяется и площадь распределения солнечной радиации, увеличиваясь по мере уменьшения угла падения.

В весьма широком диапазоне колеблется и спектральный состав лучистой энергии. При этом если на границе атмосферы ультрафиолетовая часть солнечного спектра составляет 5% , видимая - 52% и инфракрасная - 43%, то у земной поверхности соответствующие цифры равняются 1, 40 и 59%.

Как известно, интенсивность солнечной радиации (и спектральный состав) подвержена значительным колебаниям на протяжении суток, месяцев и сезонов года. При этом ее максимальное значение приходится на май, июнь, июль и август, что почти полностью совпадает с изменением величины ультрафиолетового излучения. Необходимо отметить, что в течение года наибольшие значения прямой солнечной радиации наблюдаются не летом, когда солнце достигает в полдень наибольших высот, а весной. Последнее объясняется Уменьшением прозрачности воздуха в летнее время благодаря большой запыленности атмосферы и повышенной влажности.

Гигиеническая оценка различных частей спектра солнечной

Радиации

Видимая радиация.

Характеристику лучистой энергии целесообразно начать с видимой части спектра (390 - 760 нм), обеспечивающей функцию наиболее тонкого дистанционного анализатора, каким является наш орган зрения. При этом зрительно воспринимаемая радиация служит одним из обязательных условий для оптимальной жизнедеятельности организма, причем, по словам С. И. Вавилова, «... свет фактически удлиняет существование человека и в этом прежде всего его великое значение».

Установлено, что видимые лучи повышают активность коры головного мозга, оказывают положительное влияние на эмоциональное состояние, воздействуют на фотохимические процессы, обмен веществ, сердечно-сосудистую систему и т, д. Важно отметить, что различные участки видимого спектра отличаются друг от друга по характеру своего физиологического влияния, в частности, на состояние нервно-психической сферы. Так, по данным некоторых исследователей, красные лучи обладают возбуждающим действием, а фиолетовые способны вызывать угнетение. Путем проведения специальных экспериментов доказано также влияние цветного освещения на производительность груда при выполнении тонкой зрительной работы. Причем наивысшие показатели были получены при желтом и белом свете.

В заключение необходимо указать, что наряду с неблагоприятными последствиями, связанными с недостаточностью освещения, существует определенная опасность отрицательного влияния на органы зрения слишком большой яркости источников света. Последствием этого может явиться не только временное нарушение зрительных функций глаза (явление слепимости), но даже разрушение его светочувствительных элементов, а также развитие ретинита (воспаление сетчатки).

Инфракрасная радиация.

Значительная часть излучения Солнца приходится на долю инфракрасной радиации, которая по своей биологической активности разделяется на длинноволновую (1500 - 25000 нм) и коротковолновую (760 - 1400 нм). Первая поглощается поверхностными слоями кожи и лишь в последующем вызывает прогревание подлежащих тканей и крови. Вместе с тем благодаря раздражению нервных окончаний она при большой интенсивности обусловливает чувство непереносимого жжения. Под влиянием же более глубоко проникающих коротковолновых лучей происходит равномерное прогревание тканей, сопровождаемое менее выраженными субъективными ощущениями. Наряду с этим при их воздействии наблюдаются сосудистая гиперемия, повышение газообмена, усиление выделительной функции почек и изменение функционального состояния центральной нервной системы.

Специфической реакцией организма при большой интенсивности данной радиации может быть возникновение солнечного удара, вызываемого нагревом мозговых оболочек коры больших полушарий. В результате у пострадавших развиваются сильное возбуждение, помрачение сознания, судороги и ряд других патологических проявлений, иногда приводящих к летальному исходу.

Из других вредных последствий влияния инфракрасной радиации, особенно коротковолновой ее части, следует указать на возможность поражения органов зрения в виде возникновения катаракты, а также других менее значительных изменений хрусталика и роговицы.

В заключение нельзя не отметить широкого применения инфракрасного излучения в медицинской практике. Оно основано на том принципе, что эта радиация, обладая большой проникающей способностью, является хорошим болеутоляющим к тому же рассасыванию воспалительных очагов.

Ультрафиолетовая радиация.

Наибольшим биологическим действием обладает ультрафиолетовая часть спектра солнечной радиации, поглощаемая озоновым слоем. В результате общего влияния ультрафиолетовых лучей на организм имеет место функциональные изменения, положительно влияющие на работоспособность. Так, при воздействии этой радиации происходит усиление деятельности надпочечников, щитовидной железы. Ультрафиолетовое облучение повышает обмен веществ, активируя ферменты, увеличивающие распад жировых осложнений. Определенное значение имеет его действие на функции кроветворения и на иммунобиологические, защитные силы организма. Ультрафиолетовая радиация оказывает не только общебиологическое влияние, но и обладает специфическим действием, свойственным определенному диапазону электромагнитных колебаний. Из всех диапазонов у поверхности земли наибольшее значение имеет радиация эритемно-загарного действия. При этом ультрафиолетовая эритема обладает рядом особенностей по сравнению с тепловой эритемой. Первая из них имеет строго очерченные контуры, возникает по прошествии инкубационного периода и переходит в загар. Следствием фотохимического действия ультрафиолетовых лучей является образование витамина Д из провитамина эргостерона, в клетках рогового слоя кожи.

Большое биологическое значение имеет бактерицидный эффект ультрафиолетовой радиации, под влиянием которой происходит обеззараживание воздуха, воды и почвы. Передозировка ультрафиолета вызывает развитие дерматитов, сопровождающихся экссудацией и отечностью, ожогами и лица.

Северо-Западный государственный медицинский
университет им. И. И. Мечникова
Солнечная радиация
и ее гигиеническое
значение

План лекции

1. Характеристика солнечной радиации
2. Гигиеническое и общебиологическое
значение солнечной радиации
3. Видимая часть солнечного спектра,
влияние на организм
4. Инфракрасная радиация, влияние на
организм
5. Ультрафиолетовая радиация, влияние
на организм

Солнечная радиация - весь испускаемый
солнцем интегральный (суммарный) поток
радиации,
который
представляет
собой
электромагнитные колебания с различной
длиной волны.
В том числе:
радиоволновое излучение
- инфракрасное излучение
- видимое излучение
- ультрафиолетовое излучение
- рентгеновское излучение
- гамма-лучи

СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ

ВИДЫ НЕИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ (оптическая часть солнечного света):

Ультрафиолетовое излучение - 10 - 400 нм (УФИ с
длиной волны менее 280 нм до Земли не доходит)
Видимое излучение
-
400-760 нм
Инфракрасное излучение - 760-2 800 нм

уммар

Прямая солнечная радиация - радиация, приходящая к земной поверхности непосредственно от Солнца. На земную поверхность солнечная радиация

приходит пучком практически параллельных
лучей и характеризуется интенсивностью радиации
Рассеянная солнечная радиация - часть солнечного излучения
(около 25% - 30 %), претерпевшая рассеяние в атмосфере преобразованная в атмосфере из прямой солнечной радиации в
радиацию, идущую по всем направлениям. Причиной рассеяния
солнечных лучей является неоднородность воздуха. Радиация
распространяется от рассеивающих частиц воздуха так, как если
бы эти частицы сами были источником излучения.
Суммарная солнечная радиация - вся прямая и рассеянная
солнечная радиация, поступающая на земную поверхность.

Отраженная солнечная радиация - часть
суммарной солнечной радиации, которая не
поглощается земной поверхностью, а
отражается от нее. Зависит от характера
поверхности отражения
Поглощенная солнечная радиация - часть
суммарной солнечной радиации, которая
поглощается земной поверхностью и идет на
нагревание верхних слоев почвы, воды,
снежного покрова. Поглощенная солнечная
радиация равна разности суммарной и
отраженной радиаций

Суммарная солнечная радиация

Интенсивность
радиации
(от
притока
прямой
солнечной
радиации) – количество лучистой
энергии, поступающий за единицу
времени (одну минуту) на единицу
площади
(один
квадратный
сантиметр), перпендикулярный к
солнечным лучам.

СОЛНЕЧНАЯ
ПОСТОЯННАЯ
–
количество
солнечной энергии, поступающей в единицу времени
на единицу площади, расположенную на верхней
границе земной атмосферы, под прямым углом к
солнечным лучам при среднем расстоянии Земли от
Солнца.
Согласно измерениям, выполненным с помощью ракет и
спутников эта величина равна 1,94 кал/см2 /мин
Калория –это количество тепла, необходимое, чтобы
повысить температуру 1 г воды на 10 С.
Зависит от:
1.расстояния Земли от Солнца
2.солнечной активности

Альбедо поверхности - величина, характеризующая
отражательную способность облаков, океанов,
растительности и другой поверхности.
Альбедо поверхности определяется отношением
количества (потока) отраженной солнечной радиации
к количеству (потоку) суммарной радиации,
приходящейся на эту поверхность, выраженным в
процентах или долях единицы

Факторы, оказывающие влияние на интенсивность солнечной радиации в течение суток, года в различных пунктах земной поверхности:

Длина волны солнечного излучения;
Спектральный состав света от солнечного источника, падающего на
верхнюю часть атмосферы;
Зенитный угол солнца, который зависит от широты,
времени суток;
Качество атмосферы:
А) толщина и вертикальное распределение столба озона.
Б)
молекулярное
поглощение
и
рассеивание
локализованные газообразные загрязняющие вещества),
В)
поглощение
и
рассеивание
аэрозолями
антропотехногенные аэрозоли),
Г) поглощение, рассеивание и отражение от облаков,
сезона и
(включая
(включая
Высота над уровнем моря, что определяет расстояние, которое
проходит солнечный луч;
Отражательные характеристики (альбедо) грунта и экранирование
окружающими объектами.

Зависимость интенсивности солнечной радиации от угла падения

Отражение солнечных лучей различными видами земной поверхности

Вид поверхности
Отражение (в%)
свежевыпавший снег
90%
темная пашня
4%
зеленый луг
20%
песок
35%
вода
от 2% до 35%
(все зависит от угла падения
на нее солнечных лучей)
подзолистая почва
10%
чернозем
5%
лесные кроны
20%

10-3 кал/см2 мин

(Павловск январь и июль).

Приток солнечной радиации на горизонтальную поверхность (в ккал/см2) в зимнее и летнее время и за весь год в зависимости от широты.

Изменение солнечного спектра на границе атмосферы и у поверхности земли при разном стоянии солнца

Вид излучения Гр. атм.
40град
30 град
0,5 град
Инфракрасное
52%
59%
60%
72%
Видимое
43%
40%
40%
28%
Ультрафиолетовое
5%
1%
Менее
1%
-

Гигиеническое и общебиологическое значение отдельных частей солнечной радиации

Оптический спектр

Физиолого-гигиеническое значение видимой части солнечного спектра

свет
– необходимое условие для работы глаза,
универсального и могучего органа чувств» (С.И. Вавилов)
дает 80% информации из внешнего мира.
оказывает благоприятное действие на организм
стимулирует жизнедеятельность организма
усиливает обмен веществ
улучшает общее самочувствие
улучшает эмоциональное настроение
повышает работоспособность
обладает тепловым действием
оздоравливает окружающую среду
определяет влияние окружающей среды на ЦНС, при этом
является сигнальным раздражителем

Недостаточное, нерациональное освещение:

Снижаются функции зрительного
анализатора
Повышается утомляемость
Снижается работоспособность
Увеличивается количество
производственных травм

2 группы цветов:

1) теплые тона - желтый, оранжевый,
красный - увеличивают мускульное
напряжение,
повышают
кровяное
давление, учащают ритм дыхания, ЧСС
2) холодные тона - голубой, синий,
фиолетовый - понижают кровяное
давление, замедляют ритм сердца и
дыхания.

Характеристика инфракрасного излучения

коротковолновое
(длина волны - 760-1 400 нм)
большая энергия
большая проникающая
способность,
присуще общее действие на
организм:
В результате рефлекторгного
действия повышается:
- температура тела,
- учащается пульс,
-учащается дыхание,
-снижается кровяное давление
-повышается газообмен
-усиливается выделительная функция
почек
способствуют быстрому
рассасыванию воспалительных
очагов.
болеутоляющее действие
длинноволновое
(длина волны - более 1 400 нм)
меньшая энергия,
-меньшей проникающей
способностью,
полностью поглощаются в
поверхностном слое кожи, нагревая
ее. Непосредственно вслед за
интенсивным нагреванием кожи
возникает ТЕПЛОВАЯ ЭРИТЕМ,
которая проявляется в покраснении
кожи вследствие расширения
капилляров.
поглощается водяными парами,
санитарные врачи этим свойством
пользуются при устройстве
защитных водяных экранов для
рабочих, занятых в производстве с
интенсивным тепловым
излучением.

Сравнительная характеристика солнечного и теплового удара

Причина
Солнечный удар
Тепловой удар
Коротковолновое ИК
излучение
Высокая температура, влажность,
низкая подвижность воздуха,
высокая теплопродукция
(физическая нагрузка).
Прямое воздействие
Место
воздействия солнечных лучей в
Общее перегревание организма
Клиника
Головные боли, головокружение.
Покраснение лица, повышение
температуры тела до 400, бред
галлюцинации. Потеря сознания,
лицо бледное с синюшным
оттенком, кожа холодная,
покрытая потом, нитевидный
пульс
основном на голову
Головные боли,
головокружение,
возбужденное состояние.
Потеря сознания,
конвульсивные судороги,
расстройства со стороны
дыхания и сердца.

Профессиональная катаракта –
заболевание хрусталика глаза, которое
возникает в результате воздействия
инфракрасного излучения в условиях
производства. Наиболее часто
встречается у стеклодувов и рабочих
«горячих цехов».

Приборы для измерения инфракрасной радиации:

1. Актинометры
2. Пиранометры
3. Радиометры

Ультрафиолетовая радиация Метеорологические факторы, оказывающие влияние на интенсивность УФИ

число ясных дней;
величина облачности;
число часов солнечного сияния;
загрязнение атмосферы

Время пребывания жителей г. Санкт-Петербурга на открытом воздухе, необходимое для получения профилактической (1/8 эритемной) дозы УФ (в мин)

Время дня (в часах)
Месяцы
10
16
11
15
12
14
13
Июнь
13
12
10
9
Май, июль
20
16
14
13
Апрель, август
22
18
15
13
Сентябрь
Март
52
39
29
24
95
78
55
44

Виды ультрафиолетового излучения

Наименование
Длина волны в
нанометрах
Характер
биологического
действия
Вакуумный
180 нм - 10 нм
Не оказывает прямого
биологического действия
Ультрафиолет А,
длинноволновой
диапазон,
400 нм - 320 нм
Общеукрепляющее
действие
загарное
Чёрный свет
Ультрафиолет B
(средний диапазон)
320 нм - 280 нм
Флюоресцирующее
Выработка витамина Д
Ультрафиолет С,
коротковолновой,
гермицидный диапазон
280 нм - 100 нм
Бактерицидное

В результате поглощения УФЛ в коже здорового человека образуется 2 группы веществ:

1. Специфические в-ва для УФЛ:
-- витамин «Д»
2. Неспецифические в-ва для УФЛ (являются
продуктами расщепления белковой молекулы):
- гистамин
- ацетилхолин
- холин
аденозин

УФ-эритема имеет свои особенности и отличается от тепловой эритемы:

Она возникает по происшествии латентного периода 2-
8 часов
Эритема имеет строго очерченные границы и
появляется лишь в пределах облученного участка кожи
Вслед за эритемой следует более длительный период
потемнения кожи – пигментация (после облучения на
месте
эритемы
начинаются
восстановительные
процессы;
процесс
восстановления
связан
с
окислением адреналина и норадреналина до меланина
- пигмента, который откладывается в коже)

Солярий горизонтальный

Солярий вертикальный

Солярий противопоказан:

людям с нарушением циркуляции крови
повышенным артериальным давлением
при заболеваниях щитовидной железы, печени,
почек, острых инфекционных заболеваниях.
Не стоит пользоваться солярием при большом
количестве
родимых пятен
на
теле.
Ультрафиолетовое излучение, используемое в
соляриях, может вызывать рак кожи, однако
вредоносное воздействие солярия медицински
не доказано

ОБРАЗОВАНИЕ ВИТАМИНА «Д»

В организме человека (в коже) из провитаминов
Д образуются кальциферолы – витамин Д:
- эргохолекальциферол (витамин
Эргостерин
D2)
7-дегидрохолестерин - холекальциферол
(витамин D3)
2,2-дегидроэргостерин - дегидроэргокальциферол
(витамин D4)

«Световое голодание» (УФ –голодание)-
длительное исключение действия на кожные
покровы естественного УФ-излучения, в
результате которого развивается гипо- или
авитаминоз Д с последующим нарушением
фосфорно-кальциевого обмена.

Применение бактерицидных ламп

Для обеззараживания воздуха помещений лечебных
учреждений, баклабораторий, школ, детских
учреждений.
Для обеззараживания поверхностей ограждений
(стены, пол, потолок) в помещениях, а также
предметов обихода.
Для обеззараживания питьевой и минеральной воды.
Для обеззараживания и предохранения от
микробного загрязнения поверхности пищевых
продуктов, оборудования и тары на пищевых
предприятиях и пр.

Методы применения ультрафиолетового излучения:

1. Прямое облучение - используется лишь при отсутствии
людей в обрабатываемом помещении.
2. Непрямое облучение (отраженными лучами) используется в присутствии людей с ограничениями по
времени эксплуатации.
3. Закрытое облучение (в системах вентиляции и
автономных
рециркуляционных
устройствах)
используется в присутствии людей с ограничениями по
времени эксплуатации.

Бактерицидные лампы

Озонные
в спектре излучения
Присутствует
спектральная линия
с длиной волны 185 нм,
которая в результате
взаимодействия с
молекулами кислорода
образует озон в
воздушной среде. Высокие
концентрации озона могут
оказать неблагоприятное
воздействие на здоровье людей.
Безозонные
за счет изготовления колбы
из специального материала
(кварцевое стекло с покрытием)
или её конструкции
исключается выход
излучения линии 185 нм

Неблагоприятные последствия повышенных доз УФИ

1.Ущерб здоровью населения:
- рост заболеваемости раком кожи (меланомный и немеланомный рак кожи). Ряд
особенностей эпидемиологии меланомы указывает на то, что имеет большее
значение для ее возникновения редкое или периодическое облучение кожи,
непривычной к солнечному воздействию;
- солнечный ожог, фототоксичность, фотоаллергия, неопасные расстройства
меланоцитов (веснушки, меланоцитные невусы и солнечные или старческие
лентиго), «фотостарение»;
- рак губы;
- поражение иммунной системы
- рост числа заболеваемости глаз;
- рост числа болезней органов дыхания.
2. Ущерб производству продовольствия
- снижение урожайности сельскохозяйственных культур;
- уменьшение промысловых запасов мирового океана.
3. Глобальные изменения состава атмосферы и климата, нарушение
экосистем
- Изменение радиационного баланса Земли;
- Изменение газового состава атмосферы, в т.ч. накопление СО2;
- Изменение в микробиологии почв, ведущие к ослаблению азотофикации и
утилизации органических веществ, т.е. к снижению плодородия.

Фотоофтальмия – поражение конъюктивы глаза,
(проявляющееся ее покраснением и отечностью,
ощущением песка в глазах, жжением,
слезотечением и резко выраженной светобоязнью)
наблюдаемое, как от прямого солнечного света,
так и от рассеянного и отраженного УФ излучения (от снега, песка в пустыне), а также при
работе с искусственными источниками УФизлучения – при электросварке, у физиотерапевтов
и др.

Искусственные источники УФ-излучения

Лампы накаливания
Люминесцентные и газоразрядные
светильники
Сварочные агрегаты (электросварка)
Плазменные горелки
Лазеры

Области применения ультрафиолетового света и ультрафиолетовых ламп, светильников, облучателей:

:
- визуализация микротрещин с
использованием флуоресцентных
индикаторов
-
поиск утечек с использованием
флуоресцентных материалов и
ультрафиолетовых облучателей
- выявление локальных поражений
бетона: обнаружение следов щелочнокремниевых реакций (ASR), которые
приводят к разрушению бетона. Для
проведения контроля на объектах.

Криминалистические
лабораторные исследования:
выявление пятен крови,
мочи, спермы, слюны,
дактилоскопия,
наркологический контроль.
Контроль защитных меток на
документах, кредитных
картах, банкнотах:
ультрафиолетовый свет
делает видимыми защитные
метки, которые при обычном
освещении не проявляются.

Минерология:
ультрафиолетовое
облучение позволяет
определять состав по
индивидуальному
свечению примесей
минерала.
Ловля насекомых: у
большинства насекомых
видимый диапазон смещен в
коротковолновую часть
спектра и они видят мягкий
ультрафиолетовый свет что
позволяет производить их
отлов.

Дерматология: борьба с
грибковыми поражениями
кожи, ногтей, выявление
мест, пораженных спорами и
микробами грибка, лишая,
трихофитии.
Санитарная очистка и
обеззараживание:
обработка поверхностей в
целях уничтожения
болезнетворных бактерий и
вирусов. Выявление мест,
загрязненных кошачьей
мочой. Проверка чистоты
оборудования на отсутствие
остатков молочных
продуктов.

Стерилизация в сфере
жизнедеятельности человека:
ультрафиолетовые лампы
используются для обеззараживания,
стерилизации воздуха, питьевой
воды, бытовых предметов и сточных
вод от бактерий, болезнетворных
микроорганизмов и вирусов,
применение УФ приводит к
замедлению из размножения и
вымиранию.
Концертные
спецэффекты:
ультрафиолетовый
свет делает ярким и
многоцветным
флуоресцирующие
маски, украшения и
сценические костюмы.

Cмотрите так же...
Шпапгалки к экзамену по гигиене. Часть 1
Место гигиены в системе медицинских наук. Значение гигиены в деятельности врача лечебного профиля.
История становления и развития гигиены. Основоположники и виднейшие представители отечественной гигиенической науки (А.П.Доброславин, Ф.Ф.Эрисман, Г.В.Хлопин, А.Н.Сысин, В.В.Горинсвский).
Гигиенические проблемы в экологии. Причины экологического кризиса и его отличительные особенности. Экологические факторы и здоровье населения.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ
Проблемы гигиены и экологии в условиях научно-технического прогресса. Роль гигиены в прогнозировании здоровья населения и оздоровлении внешней среды.
Предупредительный и текущий санитарный надзор. Роль санитарного надзора в решении вопросов оптимизации внешней среды, условий труда, проживания, питания.
Основные причины деградации окружающей среды. Неблагоприятные факторы химической, физической и биологической природы, влияющие на здоровье населения в современных условиях. Значение
Особенности действия на организм вредных факторов окружающей среды. Понятие о комбинированном, сочетанием действии и комплексном поступлении вредных веществ в организм. Отдаленные эффекты действия вредных факторов на организм, отражение этого действия в структуре и уровне заболеваемости населения.
Использование достижений научно-технического прогресса с целью охраны и оздоровления окружающей среды и здоровья населения. Анализ состояния здоровья в зависимости от характера и уровня загрязнения окружающей среды.
Гигиеническое регламентирование и прогнозирование. Методология и принципы гигиенического регламентирования (ПДК, ПДУ. ОБУВ) как основа санитарного законодательства.
Методы обоснования гигиенических норм
Теория риска здоровью населения от воздействия факторов окружающей среды.
Актуальные вопросы гигиены и экологии.
Химический состав атмосферного воздуха и его гигиеническое значение. Загрязнение и охрана атмосферного воздуха как экологическая проблема в условиях научно-технического прогресса.
Гигиеническое значение загрязнений атмосферы
Физические свойства воздуха и их значения для организма (температура, влажность, барометрическое давление и скорость движения воздуха). Микроклимат и его гигиеническое значение. Виды и влияние дискомфорного микроклимата на теплообмен и здоровье человека (переохлаждение и перегревание)
Солнечная радиация и ее гигиеническое значение. Световой климат. Значение инфракрасной, ультрафиолетовой и видимой частей солнечного спектра.
Действие Уф-лучей
Природно-географические условия среды обитания и здоровье человека. Погода, определение и медицинская классификация типов погоды. Периодические и апериодические изменения погоды. Гелиометеотропные реакции и их профилактика.
Климат, определение понятия, Строительно-климатическое районирование территории РФ. Климат, здоровье и работоспособность.
Акклиматизация и ее гигиенические аспекты. Особенности труда, быта, жилища, одежды; обуви, питания, закаливания в различных климатических районах, их значение в акклиматизации. Использование климата в лечебно-оздоровительных целях.

Физиологическое, санитарно-гигиеническое и хозяйственное значение воды.
Вода как фактор окружающей среды. Значение. Влияние качества питьевой воды на здоровье. Требования к качеству питьевой воды.

Атмосферные осадки
Гигиенические требования к качеству питьевой воды при централизованном и местном водоснабжении.

Санитарная характеристика централизованной и децентрализованной систем водоснабжения. Гигиенические требования к устройству и эксплуатации шахтных колодцев и других сооружений местного водоснабжения.
All Pages

Солнечная радиация и ее гигиеническое значение. Световой климат.

Значение инфракрасной, ультрафиолетовой и видимой частей солнечного спектра.

Гигиеническое значение солнечного света очень важно, ограничение или лишение его приводит к нарушению физиологического равновесия в организме.

ГРАНИЦЫ СОЛНЕЧНОГО СПЕКТРА

1) Инфракрасные лучи (ИК) - от 0,76 до 60 мк

2) Видимые лучи - 400-760 нм;

3) Ультрафиолетовые лучи (УФ) - 10-400 нм.

ИНФРАКРАСНАЯ РАДИАЦИЯ

Основное действие - тепловое. Длинные ИК-лучи задерживаются главным образом в эпидермисе кожи и вызывают нагревание ее поверхности,раздражают рецепторы (жжение).

Инфракрасная эритема образуется за счет расширения капилляров кожи,разлитая, без четких границ. Короткие ИК-лучи проникают на глубину 2,5-4см,вызывают глубокое прогревание, причем субъективные ощущения значительно меньше.Отмечаетсяпоглощение ИК-лучей белками крови и активация ферментных процессов.Общее действие ИК-лучей -нагревание с образованием выраженной разлитой эритемы,с выделением ряда физиологически активных веществ (например, ацетилхолина), которые поступают в общий круг кровообращения и вызывают усиление обменных процессов в отдаленных от мест облучения тканях и органах. Общая реакция организма выражается в перераспределении крови в сосудах,повышении числа эозинофилов в периферической крови, повышении общей сопротивляемости организма. Наблюдается снижение тонуса симпатической НС и ваготония. Под действием инфракрасных лучей наблюдается :перераспределение крови, учащение пульса, повышение максимального и понижение минимального АД, повышение температуры тела,усиление потоотделения.Рефлекторно увеличивается теплообразование в других органах,стимулируется функция почек,расслабляется мускулатура.В результате наблюдается ускорение регенеративных процессов, уменьшение болевых ощущений,

ВИДИМЫЕ ЛУЧИ

Занимая промежуточное положение между УФ и ИК,видимые лучи обладают специфическим действием на орган зрения,для которого они являются адекватным раздражителем,фоточувствительные клетки глаза

воспринимают и преобразуют энергию света,в результате чего организм получает необходимую информацию о состоянии окружающей среды.Кроме того,они оказывают тепловое (более мягкая энергия)и общебиологическое действие на кожу.

Общеизвестно, что наблюдается определенное соотношение биологических ритмов организма и ритмов солнечного излучения.

Видимые лучи действуют тонизирующе на весь организм в зависимости от длины волны. Красные лучи приближаются по своему действию к ИК,производя тепловой эффект. Они повышают возбудимость нервной системы, стимулируют деятельность гипофиза и других желез внутренней секреции.Фиолетовые лучи обладают выраженным фотохимическим действием(образуют загар). Красно-желтые цвета оказывают бодрящее действие и производят впечатление теплых тонов. Их лучше всего использовать в рабочих помещениях.

Ультрафиолетовая радиация (0-400 нм).

Они обладают наибольшей биологической активностью и требуют к себе особого внимания,т.к. при ограничении или лишении ультрафиолетового облучения развиваются патологические процессы,получившие название "светового голодания"или ультрафиолетовой недостаточности.В естественных условиях основным источником УФ-излучения является Солнце,в спектре которого до поверхности Земли доходят только волны ближнего диапазона,что связано с поглощением волн дальнего диапазона озоном и кислородом в атмосфере. Кванты УФ-излучения разных диапазонов несут различную энергию,которая определяет характер их биологического действия.Условно весь ультрафиолетовый спектр,достигающий поверхности планеты или излучаемый искусственными источниками, делят на 3 области:

А - 400-320 нм (преимущественное эритемное и загарное действие);

В - 320-280 нм (преимущественное антирахитическое действие);

С - 280-200нм (преимущественное бактерицидное действие).