Вплив ультрафіолетового проміння на шкіру людини

Реферат на тему:

Вплив ультрафіолетового проміння на шкіру людини" .

З біосферою Землі постійно взаємодіє сонячна радіація. Вона є одним із видів електромагнітних випромінювань, що виникають внас­лідок термоядерних реакцій, які безперервно відбуваються всередині Сонця. Електромагнітне випромінювання складається з надзвичай­но малих часток — квантів. А чим коротша хвиля електромагнітного випромінювання (за законом Планка), тим більша енергія його фотона.

Характер дії електромагнітного випромінювання на біологічну тканину буде залежати від енергії фотона, глибини проникнення в тканини тіла, інтенсивності1, площі опромінення, стану організму та інших умов, що створилися на час дії опромінення. При погли­нанні енергії випромінювання в біологічних тканинах відбуваються фотобіологічні процеси, в основі яких лежать фотохімічні реакції.

Інтенсивністю опромінення називають кількість енергії, що потрапляє на одини­цю площі за одиницю часу що супроводжується їх збудженням і збільшенням енергії на вели­чину поглиненого фотона. Цей процес не є сталим. Накопичена енергія молекул може перетворитися в теплову енергію чи переда­тися іншим молекулам шляхом вступу з ними у фотохімічну реак­цію. При сприйманні або передачі електрону збуджена молекула може перетворитися в радикал, іон або іон-радикал, тобто стати первинним відновлювачем або первинним окислювачем. Вони ма­ють надзвичайно високу хімічну активність, тому починають брати участь у біохімічних реакціях та змінюють їх, відповідно змінюється стан організму і перебіг його фізіологічних процесів. Прикладом може бути проникнення на незначну глибину (від частки міліметра до двох міліметрів) в шкіру людини ультрафіолетового випроміню­вання. Але при значному поглинанні енергії внаслідок ультрафіоле­тового опромінювання може виникнути як місцевий запальний про­цес (поява еритеми — почервоніння шкіри на опроміненій ділянці, інколи з утворенням пухирів), так і загальна реакція організму (підви­щення температури, головний біль, кволість тощо). Проникнення ультрафіолетового випромінювання через шкіру буде залежати від товщини рогового шару епідермісу та ступеня утворення в шкірі пігменту — меланіну.

Сонячна радіація, що доходить до поверхні Землі, на 59% складається із інфрачервоного випромінювання, 40% - видимого та 1%- ультрафіолетового. Довжина хвилі інфрачервоного випро­мінювання становить від 3000 до 760 нм, а енергія фотона -0,64−1,66 еВ. Вона глибоко проникає в тіло (4−5 см) і викликає значний тепловий ефект, посилює кровотік, ріст клітин і регенерацію тка­нин, пришвидшує хід біохімічних реакцій, ферментативних та інших процесів, а також підсилює біологічну дію ультрафіолетового ви­промінювання. Внутрішні органи, м’язи організму людини самі також утворюють і виділяють інфрачервоне випромінювання в навколишнє середовище, завдяки чому відбувається терморегуляція організму.

Видиме (світлове) випромінювання сонячної радіації має довжину хвилі від 760 до 400 нм, а енергія фотона — 1,66−2,8 еВ. Гамма його основних кольорів: червоний, жовтогарячий, жовтий, зелений, голубий, синій та фіолетовий. У тіло людини воно може проникати на глибину до 2,5 см і викликає теплову дію, аналогічну дії інфрачервоного, а також має і слабку фотохімічну дію (здатність збуджувати молекули деяких речовин, які називають фотосенсибілі­заторами). Під впливом видимого випромювання збільшується внут­рішнє світіння тканин, наприклад, плазма крові людини об'ємом 100 мл при температурі від 37 до 40 °C за добу може випромінюва­ти до 10 тисяч фотонів. Це явище називають хемілюмінесценцією плазми.

Світло впливає на орган зору, пігменти сітківки якого також є фотосенсибілізаторами. Перетворюючись у сітківці в електричні імпульси, воно подає в мозок до 80% інформації про навколишнє середовище, збуджує кору головного мозку, має сигнальне або умов­норефлекторне значення. Під його дією посилюється обмін речо­вин, підвищуються емоційний настрій І працездатність, покращується загальне самопочуття. Видиме світло створює максимальну освіт­леність, яка може досягати десятків тисяч люкс, тоді як місячне світло дає лише 0,2 люкса.

Хоча питома вага ультрафіолетового випромінювання у за­гальній сонячній радіації незначна (1%), воно відіграє надзвичайно велику роль у житті людини. Його спектр згідно з біологічною актив­ністю поділяється на три ділянки: ділянка А-довжина хвилі від 400 до 315 нм, ділянка В-довжина хвилі від 315 до 280 нм, ділянка С — довжина хвилі від 280 до 10 нм. Поверхні Землі, як правило, досягає випромінювання з довжиною хвилі від 400 до 290 нм. Характерним для цього виду випромінювання, особливо ділянки В, є виражена фотохімічна дія. Проникаючи в шкіру всього на глибину від 0,2 до 2 мм, воно викликає зміни в клітинних білках та нуклеїнових кисло­тах. Внаслідок передачі енергії фотона утворюються заряджені ато­ми і молекули — іони, вільні радикали, які беруть активну участь у фотобіологічних процесах, що відбуваються в організмі. Внаслідок утворення таких біологічно активних речовин, як гістамін, ацетил­холін тощо, змінюються активність ряду ферментів (гістамінази, тирозинази) та функції органів і тканин, активізується функція симпатико-адреналової системи. Відбувається загальностимулювальна дія ультрафіолетової радіації, яка проявляється посиленням росту клітин і відновленням тканин, що відповідно пришвидшує загоювання ран різного походження, в тому числі й після оперативних втручань.

Підвищується опірність організму до дії Інфекційних збудників, ток­сичних і канцерогенних речовин, покращується розумова і фізична працездатність.

Зміни в організмі залежать від кількості утворених біологічно активних речовин. На ці процеси впливають інтенсивність ультра­фіолетового випромінювання та площа опроміненої шкіри. Його дія зумовлює зміну мікроциркуляції та проникність тканин. Під впли­вом нервових імпульсів, які йдуть з кори головного мозку, виникає первинна місцева реакція, що свідчить про запальний процес — фотоеритему. Цей показник використовують для визначення еритем­ної дози ультрафіолетового випромінювання. Еритемна доза — це реакція організму на ультрафіолетове опромінювання, яке через 8−22 години викликає на незасмаглій шкірі внутрішньої поверхні передпліччя людини слабке, але чітке і рівномірне почервоніння (біодоза, або порогова еритема). Вимірюється вона в секундах або хвилинах.

Недостатня кількість ультрафіолетового опромінювання призводить до зниження в організмі вмісту вітаміну Д-холекальцифе-ролу, що синтезується під впливом цього випромінювання в шкірі людини із 7,8-дегїдрохолестерину, який переносять в шкіру з кровото­ком ліпіди сироватки крові. Кальцифероли активізують фосфорно-кальцієвий обмін, нормалізують процеси мінералізації кісток та беруть активну участь в інших процесах (регулювання збудливості нервової системи, засвоєння білків та мінеральних речовин з їжі тощо).

Недостатність (еіпо-) або відсутність (авітаміноз) віта­міну Д в організмі людини призводить до розвитку патологічних змін — порушується згортання крові, з’являється м’язова слабкість, може виникнути остеопороз, ускладненням якого є ламкість кісток внаслідок вимивання з них кальцію. У дітей розвивається рахіт, що проявляється нетриманням голови, порушенням процесів скостені­ння, відвислим животом. Для запобігання рахіту достатньою є 1/8−1/10 мінімальної еритемної дози (біодози), або 83−111 Вт/м2тод (при довжині хвилі УФ-променів приблизно 298 нм).

Позитивна дія ультрафіолетового випромінювання проявляється при незначному опроміненні - до двох біодоз. Надлишкове опромі­нення може спричинити опіки, фотодерматити, фототоксикози, фотоалергію, кератокон’юктивіти, фотокератити, катаракту, рак ока, птеригій (утворення крилоподібної плівки на оці).

Несприятливою для організму людини є і бактерицидна дія ультрафіолетового випромінювання. При поглинанні УФ-променів нуклеїновими кис­лотами, які є основою клітин, відбуваються їх денатурація і фо­толіз. А оскільки нуклеїнові кислоти е найважливішим складником апарату спадковості, то такі процеси будуть призводити до пошкод­ження молекул ДНК і спричиняти припинення поділу і росту клітин, а при збільшенні дози опромінення — і їх загибель.

Цей механізм лежить в основі розвитку онкогенезу, прикладом якого є виникнен­ня раку шкіри, та мутагенезу клітин організму, а також бактери­цидної дії ультрафіолетового випромінювання. Під впливом його гинуть або змінюють свої властивості такі хвороботворні збудники, як стрептококи І стафілококи, мікобактерії туберкульозу, холерні вібріони, віруси грипу, гриби та їх спори, кишкова паличка та бага­то інших патогенних і сапрофітних мікроорганізмів, а також руйну­ються дизентерійний, черевнотифозний, дифтерійний, правцевий та інші токсини. Оптимальним для знищення мікроорганізмів є уль­трафіолетове випромінювання з довжиною хвилі від 267 до 253 нм. Завдяки сонячному випромінюванню відбувається самоочищення атмосферного повітря, води відкритих водоймищ та грунту.

Штучне ультрафіолетове випромінювання застосовують для опромінення людей, знезаражування повітря у лікувально-профілак­тичних закладах, для дезінфекції іграшок, посуду, інструментів, а також для знезаражування води і харчових продуктів тощо.