dom > Efektywność

Wpływ promieniowania słonecznego na człowieka. Promieniowania słonecznego

Słońce jest źródłem ciepła i światła, dającym siłę i zdrowie. Jednak jego wpływ nie zawsze jest pozytywny. Brak energii lub jej nadmiar może zakłócić naturalne procesy życiowe i wywołać różne problemy. Wiele osób jest przekonanych, że opalona skóra wygląda znacznie piękniej niż blada skóra, ale jeśli spędzasz dużo czasu pod bezpośrednimi promieniami, możesz doznać poważnych oparzeń. Promieniowanie słoneczne to strumień przychodzącej energii rozprowadzany w postaci fal elektromagnetycznych przechodzących przez atmosferę. Mierzy się ją mocą energii przekazywanej na jednostkę powierzchni (wat/m2). Wiedząc, jak słońce wpływa na człowieka, możesz zapobiec jego negatywnym skutkom.

Co to jest promieniowanie słoneczne

O Słońcu i jego energii napisano wiele książek. Słońce jest głównym źródłem energii dla wszystkich zjawisk fizycznych i geograficznych na Ziemi. Jedna dwumiliardowa część światła przenika do górnych warstw atmosfery planety, a większość z nich osiada w przestrzeni kosmicznej.

Promienie światła są głównymi źródłami innych rodzajów energii. Kiedy spadają na powierzchnię ziemi i do wody, zamieniają się w ciepło, co wpływa na warunki klimatyczne i pogodę.

Stopień narażenia człowieka na działanie promieni świetlnych zależy od poziomu promieniowania, a także od czasu przebywania pod słońcem. Ludzie wykorzystują na swoją korzyść wiele rodzajów fal, wykorzystując promienie rentgenowskie, promienie podczerwone i ultrafiolet. Jednak fale słoneczne w czystej postaci w dużych ilościach mogą negatywnie wpływać na zdrowie człowieka.

Ilość promieniowania zależy od:

  • położenie Słońca. Najwięcej promieniowania występuje na równinach i pustyniach, gdzie przesilenie jest dość wysokie, a pogoda jest bezchmurna. Regiony polarne otrzymują minimalną ilość światła, ponieważ chmury pochłaniają znaczną część strumienia świetlnego;
  • długość dnia. Im bliżej równika, tym dzień dłuższy. To tutaj ludzie dostają najwięcej ciepła;
  • właściwości atmosfery: zachmurzenie i wilgotność. Na równiku występuje zwiększone zachmurzenie i wilgotność, co stanowi przeszkodę w przejściu światła. Dlatego ilość strumienia świetlnego jest tam mniejsza niż w strefach tropikalnych.

Dystrybucja

Rozkład światła słonecznego na powierzchni Ziemi jest nierównomierny i zależy od:

  • gęstość i wilgotność atmosfery. Im są większe, tym mniejsze jest narażenie na promieniowanie;
  • szerokość geograficzna obszaru. Ilość otrzymywanego światła wzrasta od biegunów do równika;
  • Ruchy Ziemi. Ilość promieniowania zmienia się w zależności od pory roku;
  • charakterystyka powierzchni ziemi. Duża ilość światła odbija się od jasnych powierzchni, takich jak śnieg. Czarnoziem najsłabiej odbija energię świetlną.

Ze względu na wielkość terytorium poziom promieniowania w Rosji znacznie się różni. Napromieniowanie słoneczne w regionach północnych jest w przybliżeniu takie samo – 810 kWh/m2 przez 365 dni, w regionach południowych – ponad 4100 kWh/m2.

Ważna jest także długość godzin, w których świeci słońce.. Wskaźniki te różnią się w zależności od regionu, na co wpływa nie tylko szerokość geograficzna, ale także obecność gór. Mapa promieniowania słonecznego w Rosji wyraźnie pokazuje, że w niektórych regionach nie zaleca się instalowania linii energetycznych, ponieważ naturalne światło jest w stanie w pełni pokryć zapotrzebowanie mieszkańców na energię elektryczną i ciepło.

Rodzaje

Strumienie światła docierają do Ziemi różnymi drogami. Rodzaje promieniowania słonecznego zależą od tego:

  • Promienie wychodzące ze słońca nazywane są promieniowaniem bezpośrednim. Ich siła zależy od wysokości słońca nad horyzontem. Maksymalny poziom obserwuje się o godzinie 12:00, minimalny – rano i wieczorem. Dodatkowo intensywność oddziaływania jest powiązana z porą roku: największa występuje latem, najmniejsza zimą. Charakterystyczne jest, że w górach poziom promieniowania jest wyższy niż na płaskich powierzchniach. Brudne powietrze zmniejsza również bezpośrednie strumienie światła. Im niżej słońce znajduje się nad horyzontem, tym mniej jest promieniowania ultrafioletowego.
  • Promieniowanie odbite to promieniowanie odbite od wody lub powierzchni ziemi.
  • Rozproszone promieniowanie słoneczne powstaje, gdy strumień światła jest rozproszony. Od tego zależy niebieski kolor nieba przy bezchmurnej pogodzie.

Pochłonięte promieniowanie słoneczne zależy od współczynnika odbicia powierzchni Ziemi – albedo.

Skład widmowy promieniowania jest zróżnicowany:

  • kolorowe lub widzialne promienie zapewniają oświetlenie i mają ogromne znaczenie w życiu roślin;
  • promieniowanie ultrafioletowe powinno przenikać do organizmu człowieka w umiarkowanym stopniu, gdyż jego nadmiar lub niedobór może wyrządzić szkody;
  • Promieniowanie podczerwone daje uczucie ciepła i wpływa na rozwój roślinności.

Całkowite promieniowanie słoneczne to promienie bezpośrednie i rozproszone przenikające przez ziemię. W przypadku braku chmur około godziny 12 w południe, a także latem osiąga maksimum.

Jak następuje wpływ?

Fale elektromagnetyczne składają się z różnych części. Istnieją promienie niewidzialne, podczerwone i widzialne, ultrafioletowe. Charakterystyczne jest, że przepływy promieniowania mają różną strukturę energetyczną i w różny sposób oddziałują na ludzi.


Strumień światła może mieć korzystny, leczniczy wpływ na kondycję ludzkiego organizmu. Przechodząc przez narządy wzroku, światło reguluje metabolizm, rytm snu i wpływa na ogólne samopoczucie człowieka. Ponadto energia świetlna może powodować uczucie ciepła. Po napromienianiu skóry w organizmie zachodzą reakcje fotochemiczne, które sprzyjają prawidłowemu metabolizmowi.

Ultrafiolet ma wysoką zdolność biologiczną, ma długość fali od 290 do 315 nm. Fale te syntetyzują witaminę D w organizmie, a także są w stanie zniszczyć wirusa gruźlicy w ciągu kilku minut, gronkowców w ciągu kwadransa i prątków duru brzusznego w ciągu 1 godziny.

Charakterystyczne jest, że bezchmurna pogoda skraca czas trwania pojawiających się epidemii grypy i innych chorób, na przykład błonicy, która może być przenoszona przez unoszące się w powietrzu kropelki.

Naturalne siły organizmu chronią człowieka przed nagłymi wahaniami atmosferycznymi: temperaturą powietrza, wilgotnością, ciśnieniem. Czasem jednak taka ochrona słabnie, co pod wpływem dużej wilgotności w połączeniu z podwyższoną temperaturą prowadzi do udaru cieplnego.

Oddziaływanie promieniowania zależy od stopnia jego wniknięcia w organizm. Im dłuższe fale, tym silniejsza siła promieniowania. Fale podczerwone mogą wnikać pod skórę do 23 cm, strumienie widzialne – do 1 cm, ultrafiolet – do 0,5-1 mm.

Ludzie otrzymują wszelkiego rodzaju promienie podczas aktywności słońca, gdy przebywają na otwartych przestrzeniach. Fale świetlne pozwalają człowiekowi przystosować się do świata, dlatego dla zapewnienia komfortowego samopoczucia w pomieszczeniach konieczne jest stworzenie warunków zapewniających optymalny poziom oświetlenia.

Wpływ na ludzi

Wpływ promieniowania słonecznego na zdrowie człowieka jest zdeterminowany różnymi czynnikami. Znaczenie ma miejsce zamieszkania danej osoby, klimat, a także ilość czasu spędzanego pod bezpośrednim promieniowaniem.

W obliczu braku słońca mieszkańcy Dalekiej Północy, a także osoby pracujące pod ziemią, np. górnicy, doświadczają różnych dysfunkcji, obniżonej wytrzymałości kości i zaburzeń nerwowych.

Dzieci, które nie otrzymują wystarczającej ilości światła, częściej niż inne cierpią na krzywicę. Ponadto są bardziej podatne na choroby zębów, a także mają dłuższy przebieg gruźlicy.

Jednak zbyt duża ekspozycja na fale świetlne bez okresowej zmiany dnia i nocy może mieć szkodliwy wpływ na zdrowie. Na przykład mieszkańcy Arktyki często cierpią na drażliwość, zmęczenie, bezsenność, depresję i zmniejszoną zdolność do pracy.

Promieniowanie w Federacji Rosyjskiej jest mniej aktywne niż na przykład w Australii.

Zatem osoby narażone na długotrwałe promieniowanie:

  • są w grupie wysokiego ryzyka zachorowania na raka skóry;
  • mają zwiększoną skłonność do wysuszania skóry, co z kolei przyspiesza proces starzenia oraz pojawianie się przebarwień i wczesnych zmarszczek;
  • może cierpieć na pogorszenie zdolności widzenia, zaćmę, zapalenie spojówek;
  • mają osłabioną odporność.

Brak witaminy D u człowieka jest jedną z przyczyn nowotworów złośliwych, zaburzeń metabolicznych, co prowadzi do nadwagi, zaburzeń endokrynologicznych, zaburzeń snu, wyczerpania fizycznego i złego nastroju.

Osoba systematycznie korzystająca ze światła słonecznego i nie nadużywająca kąpieli słonecznych z reguły nie doświadcza problemów zdrowotnych:

  • ma stabilną pracę serca i naczyń krwionośnych;
  • nie cierpi na choroby nerwowe;
  • ma dobry nastrój;
  • ma normalny metabolizm;
  • rzadko choruje.

Zatem tylko dozowana ilość promieniowania może mieć pozytywny wpływ na zdrowie człowieka.

Jak się chronić


Nadmierne narażenie na promieniowanie może powodować przegrzanie organizmu, oparzenia i zaostrzenie niektórych chorób przewlekłych.. Miłośnicy opalania powinni przestrzegać kilku prostych zasad:

  • Opalaj się na otwartej przestrzeni, zachowując ostrożność;
  • Podczas upałów należy schować się w cieniu pod rozproszonymi promieniami słońca. Dotyczy to szczególnie małych dzieci i osób starszych cierpiących na gruźlicę i choroby serca.

Należy pamiętać, że należy opalać się o bezpiecznej porze dnia, a także nie przebywać zbyt długo pod palącym słońcem. Ponadto należy chronić głowę przed udarem cieplnym, nosząc nakrycie głowy, okulary przeciwsłoneczne, zakrytą odzież, a także stosując różne filtry przeciwsłoneczne.

Promieniowanie słoneczne w medycynie

Strumienie światła są aktywnie wykorzystywane w medycynie:

  • Promienie rentgenowskie wykorzystują zdolność fal do przechodzenia przez tkanki miękkie i układ kostny;
  • wprowadzenie izotopów umożliwia rejestrację ich stężenia w narządach wewnętrznych i wykrywanie wielu patologii i ognisk zapalnych;
  • Radioterapia może zniszczyć wzrost i rozwój nowotworów złośliwych.

Właściwości fal z powodzeniem wykorzystywane są w wielu urządzeniach fizjoterapeutycznych:

  • Urządzenia wykorzystujące promieniowanie podczerwone służą do leczenia cieplnego wewnętrznych procesów zapalnych, chorób kości, osteochondrozy, reumatyzmu, ze względu na zdolność fal do przywracania struktur komórkowych.
  • Promienie ultrafioletowe mogą mieć negatywny wpływ na istoty żywe, hamować wzrost roślin oraz tłumić mikroorganizmy i wirusy.

Higieniczne znaczenie promieniowania słonecznego jest ogromne. Urządzenia wykorzystujące promieniowanie ultrafioletowe znajdują zastosowanie w terapii:

  • różne urazy skóry: rany, oparzenia;
  • infekcje;
  • choroby jamy ustnej;
  • nowotwory onkologiczne.

Ponadto promieniowanie ma pozytywny wpływ na organizm ludzki jako całość: może dać siłę, wzmocnić układ odpornościowy i uzupełnić braki witamin.

Światło słoneczne jest ważnym źródłem pełni życia człowieka. Wystarczająca jego podaż prowadzi do pomyślnego istnienia wszystkich żywych istot na planecie. Osoba nie może zmniejszyć stopnia promieniowania, ale może uchronić się przed jego negatywnymi skutkami.


Ogólna higiena. Promieniowanie słoneczne i jego znaczenie higieniczne.
Przez promieniowanie słoneczne rozumiemy cały strumień promieniowania emitowanego przez Słońce, czyli drgania elektromagnetyczne o różnych długościach fal. Z higienicznego punktu widzenia szczególnie interesująca jest część optyczna światła słonecznego, która mieści się w zakresie 280-2800 nm. Fale dłuższe to fale radiowe, krótsze to promienie gamma, promieniowanie jonizujące nie dociera do powierzchni Ziemi, gdyż jest zatrzymywane w górnych warstwach atmosfery, zwłaszcza w warstwie ozonowej. Ozon rozprzestrzenia się po całej atmosferze, ale na wysokości około 35 km tworzy warstwę ozonową.

Natężenie promieniowania słonecznego zależy przede wszystkim od wysokości słońca nad horyzontem. Jeśli słońce znajduje się w zenicie, droga, którą pokonują promienie słoneczne, będzie znacznie krótsza niż ich droga, jeśli słońce znajduje się na horyzoncie. Zwiększając ścieżkę, zmienia się intensywność promieniowania słonecznego. Natężenie promieniowania słonecznego zależy również od kąta, pod jakim padają promienie słoneczne, i od tego zależy również oświetlany obszar (wraz ze wzrostem kąta padania zwiększa się oświetlany obszar). Tym samym to samo promieniowanie słoneczne pada na większą powierzchnię, przez co natężenie maleje. Natężenie promieniowania słonecznego zależy od masy powietrza, przez które przechodzą promienie słoneczne. Natężenie promieniowania słonecznego w górach będzie wyższe niż nad poziomem morza, ponieważ warstwa powietrza, przez którą przechodzą promienie słoneczne, będzie niższa niż nad poziomem morza. Szczególne znaczenie ma wpływ stanu atmosfery i jej zanieczyszczenia na intensywność promieniowania słonecznego. Jeżeli atmosfera jest zanieczyszczona, wówczas zmniejsza się intensywność promieniowania słonecznego (w mieście natężenie promieniowania słonecznego jest średnio o 12% mniejsze niż na wsi). Napięcie promieniowania słonecznego ma tło dobowe i roczne, to znaczy napięcie promieniowania słonecznego zmienia się w ciągu dnia, a także zależy od pory roku. Największe natężenie promieniowania słonecznego obserwuje się latem, najniższe zimą. Pod względem działania biologicznego promieniowanie słoneczne jest niejednorodne: okazuje się, że każda długość fali ma inny wpływ na organizm ludzki. Pod tym względem widmo słoneczne jest tradycyjnie podzielone na 3 sekcje:


  1. promienie ultrafioletowe od 280 do 400 nm

  2. widmo widzialne od 400 do 760 nm

  3. promienie podczerwone od 760 do 2800 nm.
Przy dobowym i rocznym nasłonecznieniu zmienia się skład i intensywność poszczególnych widm. Największym zmianom ulegają promienie widma UV.

Natężenie promieniowania słonecznego szacujemy na podstawie tzw. stałej słonecznej. Stała słoneczna to ilość energii słonecznej otrzymanej w jednostce czasu na jednostkę powierzchni znajdującą się w górnej granicy atmosfery pod kątem prostym do promieni słonecznych w średniej odległości Ziemi od Słońca. Ta stała słoneczna została zmierzona przez satelitę i wynosi 1,94 kalorii/cm 2 na minutę. Przechodząc przez atmosferę, promienie słoneczne są znacznie osłabione – rozproszone, odbite, pochłonięte. Przy czystej atmosferze na powierzchni Ziemi natężenie promieniowania słonecznego wynosi średnio 1,43 – 1,53 kalorii/cm 2 na minutę.

Natężenie promieni słonecznych w południe w maju w Jałcie wynosi 1,33, w Moskwie 1,28, w Irkucku 1,30, w Taszkencie 1,34.

Biologiczne znaczenie widzialnej części widma.

Widoczna część widma jest specyficznym czynnikiem drażniącym narząd wzroku. Światło jest niezbędnym warunkiem funkcjonowania oka, najbardziej subtelnego i wrażliwego narządu zmysłów. Światło dostarcza około 80% informacji o świecie zewnętrznym. Jest to specyficzne działanie światła widzialnego, ale także ogólne działanie biologiczne światła widzialnego: pobudza funkcje życiowe organizmu, poprawia metabolizm, poprawia ogólne samopoczucie, wpływa na sferę psycho-emocjonalną, zwiększa wydajność. Światło czyni środowisko zdrowszym. Przy braku naturalnego światła zachodzą zmiany w narządzie wzroku. Szybko pojawia się zmęczenie, spada wydajność, a urazy związane z pracą rosną. Na ciało wpływa nie tylko oświetlenie, ale także różne kolory mają różny wpływ na stan psycho-emocjonalny. Najlepsze wskaźniki wydajności uzyskano przy oświetleniu preparatem w kolorze żółtym i białym. Z psychofizjologicznego punktu widzenia kolory działają przeciwstawnie. W związku z tym utworzono 2 grupy kolorów: 1) kolory ciepłe - żółty, pomarańczowy, czerwony. 2) kolory zimne - niebieski, niebieski, fioletowy. Odcienie zimne i ciepłe mają różny wpływ fizjologiczny na organizm. Ciepłe odcienie zwiększają napięcie mięśni, zwiększają ciśnienie krwi i zwiększają częstość oddechów. Przeciwnie, zimne odcienie obniżają ciśnienie krwi i spowalniają rytm serca i oddech. Jest to często stosowane w praktyce: dla pacjentów z wysoką temperaturą najbardziej odpowiednie są pomieszczenia pomalowane na fioletowo, ciemna ochra poprawia samopoczucie pacjentów z niskim ciśnieniem krwi. Kolor czerwony zwiększa apetyt. Ponadto skuteczność leków można zwiększyć zmieniając kolor tabletki. Pacjentom cierpiącym na zaburzenia depresyjne podawano ten sam lek w tabletkach w różnych kolorach: czerwonym, żółtym, zielonym. Najlepsze efekty przyniosła kuracja żółtymi tabletkami.

Kolor wykorzystywany jest jako nośnik zakodowanej informacji, np. w produkcji do sygnalizowania niebezpieczeństwa. Istnieje ogólnie przyjęty standard kolorów identyfikacji sygnałów: zielony – woda, czerwony – para, żółty – gaz, pomarańczowy – kwasy, fioletowy – zasady, brązowy – ciecze i oleje łatwopalne, niebieski – powietrze, szary – inne.

Z higienicznego punktu widzenia ocenę widzialnej części widma przeprowadza się według następujących wskaźników: osobno ocenia się oświetlenie naturalne i sztuczne. Oświetlenie naturalne ocenia się według 2 grup wskaźników: fizycznego i oświetleniowego. Do pierwszej grupy zaliczają się:


  1. współczynnik świetlny - charakteryzuje stosunek powierzchni przeszklonej okien do powierzchni podłogi.

  2. Kąt padania - charakteryzuje kąt, pod jakim padają promienie. Zgodnie z normą minimalny kąt padania powinien wynosić co najmniej 27 0.

  3. Kąt otworu - charakteryzuje się oświetleniem światłem niebieskim (musi wynosić co najmniej 5 0). Na pierwszych piętrach domów w Leningradzie - studniach, ten kąt jest praktycznie nieobecny.

  4. Głębokość pomieszczenia to stosunek odległości od górnej krawędzi okna do podłogi do głębokości pomieszczenia (odległość od ściany zewnętrznej do wewnętrznej).
Wskaźniki świetlne- są to wskaźniki wyznaczane za pomocą urządzenia - luksomierza. Mierzone jest natężenie oświetlenia bezwzględnego i względnego. Natężenie bezwzględne to natężenie oświetlenia na ulicy. Współczynnik natężenia oświetlenia (IEC) definiuje się jako stosunek natężenia oświetlenia względnego mierzonego jako stosunek natężenia oświetlenia względnego (mierzonego w pomieszczeniu) do natężenia oświetlenia bezwzględnego, wyrażony w %. Oświetlenie wewnętrzne mierzy się w miejscu pracy. Zasada działania luksomierza polega na tym, że urządzenie posiada czułą fotokomórkę (selen - ponieważ selen ma czułość zbliżoną do ludzkiego oka). Przybliżone oświetlenie ulicy można określić za pomocą wykresu klimatu oświetlenia.

Aby ocenić sztuczne oświetlenie pomieszczeń, ważna jest jasność, brak pulsacji, kolor itp.

PROMIENIE PODCZERWONE. Główny efekt biologiczny tych promieni ma charakter termiczny, a efekt ten zależy również od długości fali. Promienie krótkie niosą ze sobą więcej energii, dlatego wnikają głębiej i mają silny efekt termiczny. Obszar o dużej długości fali wywiera wpływ termiczny na powierzchnię. Jest to wykorzystywane w fizjoterapii do rozgrzewania obszarów na różnych głębokościach.

Do pomiaru promieni podczerwonych służy urządzenie - aktynometr. Promieniowanie podczerwone mierzy się w kaloriach na cm2\min. Niekorzystne działanie promieni podczerwonych obserwuje się w gorących sklepach, gdzie mogą one prowadzić do chorób zawodowych - zaćmy (zmętnienia soczewki). Zaćma jest spowodowana krótkimi promieniami podczerwonymi. Środkiem zapobiegawczym jest stosowanie okularów i odzieży ochronnej.

Cechy wpływu promieni podczerwonych na skórę: występują oparzenia - rumień. Występuje na skutek rozszerzalności cieplnej naczyń krwionośnych. Jego osobliwością jest to, że ma różne granice i pojawia się natychmiast.

W wyniku działania promieni podczerwonych mogą wystąpić 2 stany organizmu: udar cieplny i udar słoneczny. Udar słoneczny jest następstwem bezpośredniego narażenia organizmu człowieka na działanie promieni słonecznych, głównie z uszkodzeniem centralnego układu nerwowego. Udar słoneczny dotyka tych, którzy spędzają wiele godzin z rzędu pod palącymi promieniami słońca z odkrytą głową. Opony mózgowe są podgrzewane.

Udar cieplny występuje na skutek przegrzania organizmu. Może się to zdarzyć osobie, która wykonuje ciężką pracę fizyczną w gorącym pomieszczeniu lub podczas upałów. Udar cieplny był szczególnie powszechny wśród naszego personelu wojskowego w Afganistanie.

Oprócz aktynometrów do pomiaru promieniowania podczerwonego istnieją różnego rodzaju parametry. Działanie opiera się na absorpcji energii promieniowania przez ciało doskonale czarne. Warstwa odbiorcza składa się z poczerniałych i białych płytek, które w zależności od promieniowania podczerwonego nagrzewają się różnie. Na termostosie wytwarzany jest prąd i rejestrowane jest natężenie promieniowania podczerwonego. Ponieważ intensywność promieniowania podczerwonego jest ważna w warunkach produkcyjnych, istnieją normy promieniowania podczerwonego dla gorących sklepów, aby uniknąć niekorzystnego wpływu na organizm ludzki, np. W walcowni rur norma wynosi 1,26 - 7,56, wytapianie żelaza wynosi 12,25 . Poziomy promieniowania przekraczające 3,7 uważa się za znaczące i wymagają działań zapobiegawczych - stosowania ekranów ochronnych, kurtyn wodnych i specjalnej odzieży.

PROMIENIE ULTRAFIOLETOWE (UV).

Jest to najbardziej aktywna biologicznie część widma słonecznego. Jest także heterogeniczny. Pod tym względem rozróżnia się UV długofalowe i krótkofalowe. UV sprzyja opalaniu. Kiedy promieniowanie UV przedostaje się do skóry, tworzą się w niej 2 grupy substancji: 1) substancje specyficzne, do których zalicza się witamina D, 2) substancje niespecyficzne - histamina, acetylocholina, adenozyna, czyli są to produkty rozkładu białek. Efekt opalania czy rumienia sprowadza się do efektu fotochemicznego – histamina i inne substancje biologicznie czynne przyczyniają się do rozszerzenia naczyń. Osobliwością tego rumienia jest to, że nie pojawia się on natychmiast. Rumień ma jasno określone granice. Rumień ultrafioletowy zawsze prowadzi do mniej lub bardziej wyraźnej opalenizny, w zależności od ilości pigmentu w skórze. Mechanizm działania garbowania nie został jeszcze dostatecznie zbadany. Uważa się, że najpierw pojawia się rumień, wydzielają się niespecyficzne substancje, takie jak histamina, a organizm przekształca produkty rozpadu tkanek w melaninę, w wyniku czego skóra nabiera specyficznego odcienia. Opalanie jest zatem sprawdzianem właściwości ochronnych organizmu (chory nie opala się, opala się powoli).

Najkorzystniejsza opalenizna występuje pod wpływem światła UV o długości fali około 320 nm, czyli pod wpływem długofalowej części widma UV. Na południu przeważają promienie UV o krótkich falach, a na północy promienie UV o długich falach. Najbardziej podatne na rozpraszanie są promienie o krótkiej długości fali. A dyspersja zachodzi najlepiej w czystej atmosferze i w regionie północnym. Zatem najbardziej użyteczna opalenizna na północy jest dłuższa i ciemniejsza. UFL są bardzo skutecznym czynnikiem w zapobieganiu krzywicy. Przy braku UVL u dzieci rozwija się krzywica, a u dorosłych osteoporoza lub osteomalacja. Zwykle spotyka się to na Dalekiej Północy lub wśród grup pracowników pracujących pod ziemią. W obwodzie leningradzkim od połowy listopada do połowy lutego praktycznie nie ma części widma UV, co przyczynia się do rozwoju głodu słonecznego. Aby zapobiec poparzeniom słonecznym, stosuje się sztuczne opalanie. Głód światła to długotrwały brak widma UV. Pod wpływem promieni UV w powietrzu tworzy się ozon, którego stężenie należy kontrolować.

UFL mają działanie bakteriobójcze. Służy do dezynfekcji dużych oddziałów, produktów spożywczych i wody.

Natężenie promieniowania UV określa się metodą fotochemiczną poprzez ilość kwasu szczawiowego rozłożonego pod wpływem UV w probówkach kwarcowych (zwykłe szkło nie przepuszcza światła UV). Intensywność promieniowania UV określa się również za pomocą miernika ultrafioletu. Do celów medycznych promieniowanie ultrafioletowe mierzy się w biodawkach.

Lekarz stanu północno-zachodniego
Uniwersytet nazwany na cześć I. I. Mechnikova
Promieniowania słonecznego
i jej higiena
oznaczający

Konspekt wykładu

1. Charakterystyka promieniowania słonecznego
2. Higieniczne i ogólnobiologiczne
wartość promieniowania słonecznego
3. Widoczna część widma słonecznego,
wpływ na organizm
4. Promieniowanie podczerwone, wpływ na
organizm
5. Wpływ promieniowania ultrafioletowego
na ciele

Promieniowanie słoneczne – całość emitowana
Całkowy (całkowity) strumień słoneczny
promieniowanie,
Który
Jest
się
oscylacje elektromagnetyczne o różnym charakterze
długość fali.
W tym:
promieniowanie fal radiowych
- promieniowanie podczerwone
- promieniowanie widzialne
- promieniowanie ultrafioletowe
- Promieniowanie rentgenowskie
- promienie gamma

PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO

RODZAJE PROMIENIOWANIA NIEJONIZUJĄCEGO (optyczna część światła słonecznego):

Promieniowanie ultrafioletowe - 10 - 400 nm (UVR z
fale o długości mniejszej niż 280 nm nie docierają do Ziemi)
Widoczne promieniowanie
-
400-760 nm
Promieniowanie podczerwone - 760-2800 nm

Ummar

Bezpośrednie promieniowanie słoneczne to promieniowanie docierające do powierzchni Ziemi bezpośrednio od Słońca. Promieniowanie słoneczne na powierzchni ziemi

pojawia się w grupie niemal równolegle
promieni i charakteryzuje się intensywnością promieniowania
Rozproszone promieniowanie słoneczne - część promieniowania słonecznego
(około 25% - 30%), który uległ rozproszeniu w atmosferze i zostaje w atmosferze przekształcony z bezpośredniego promieniowania słonecznego na
promieniowanie docierające we wszystkich kierunkach. Przyczyna rozproszenia
światło słoneczne to niejednorodność powietrza. Promieniowanie
rozprzestrzenia się jakby poprzez rozpraszanie cząstek powietrza
gdyby same te cząstki były źródłem promieniowania.
Całkowite promieniowanie słoneczne - wszystkie bezpośrednie i rozproszone
promieniowanie słoneczne docierające do powierzchni ziemi.

Odbite promieniowanie słoneczne – cz
całkowitego promieniowania słonecznego, co nie jest
pochłaniane przez powierzchnię ziemi i
odbite od niej. Zależy od charakteru
powierzchnie odblaskowe
Pochłonięte promieniowanie słoneczne – cz
całkowitego promieniowania słonecznego, które
wchłaniany przez powierzchnię ziemi i trafia do
nagrzewanie górnych warstw gleby, wody,
śnieżna pokrywa. Pochłonięte słońce
promieniowanie jest równe różnicy między całkowitym a
promieniowanie odbite

Całkowite promieniowanie słoneczne

Intensywność
promieniowanie
(z
napływ
prosty
słoneczny
promieniowanie) – ilość promieniowania
energia dostarczona na jednostkę
czas (jedna minuta) na jednostkę
obszar
(jeden
kwadrat
centymetr), prostopadle do
promienie słoneczne.

SŁONECZNY
STAŁY
–
ilość
energia słoneczna otrzymana w jednostce czasu
na jednostkę powierzchni znajdującą się na górze
granica atmosfery ziemskiej, pod kątem prostym do
na promienie słoneczne w średniej odległości Ziemi od
Słońce.
Według pomiarów wykonanych przy użyciu rakiet i
dla satelitów wartość ta wynosi 1,94 cal/cm2/min
Kaloria to ilość ciepła potrzebna do
podnieś temperaturę 1 g wody o 10 C.
Zależy od:
1. odległość Ziemi od Słońca
2.aktywność słoneczna

Albedo powierzchniowe jest wielkością charakteryzującą
odbicie chmur, oceanów,
roślinność i inne powierzchnie.
Albedo powierzchniowe jest określone przez zależność
ilość (strumień) odbitego promieniowania słonecznego
do ilości (strumienia) całkowitego promieniowania,
spadające na tę powierzchnię, wyrażone w
procenty lub ułamki jednostki

Czynniki wpływające na natężenie promieniowania słonecznego w ciągu dnia i roku w różnych punktach powierzchni Ziemi:

Długość fali promieniowania słonecznego;
Skład widmowy światła padającego ze źródła słonecznego
górna część atmosfery;
Kąt zenitalny słońca, zależny od szerokości geograficznej,
pora dnia;
Jakość atmosfery:
A) grubość i rozkład pionowy kolumny ozonu.
B)
molekularny
wchłanianie
I
dyfuzja
zlokalizowane zanieczyszczenia gazowe),
W)
wchłanianie
I
dyfuzja
aerozole
aerozole antropogeniczne),
D) absorpcja, rozpraszanie i odbicie od chmur,
sezon i
(w tym
(w tym
Wysokość nad poziomem morza, która określa odległość, jaką
przechodzi promień słońca;
Charakterystyka odblaskowa (albedo) gleby i osłony
otaczające obiekty.

Zależność natężenia promieniowania słonecznego od kąta padania

Odbicie promieni słonecznych przez różne typy powierzchni ziemi

Typ powierzchni
Odbicie (w%)
świeżo spadły śnieg
90%
ciemna ziemia uprawna
4%
zielona łąka
20%
piasek
35%
woda
od 2% do 35%
(wszystko zależy od kąta padania
promienie słońca na nią)
gleba bielicowa
10%
czarnoziem
5%
korony leśne
20%

10-3 kal/cm2 min

(Pawłowsk styczeń i lipiec).

Napływ promieniowania słonecznego na powierzchnię poziomą (w kcal/cm2) w okresie zimowym i letnim oraz przez cały rok, w zależności od szerokości geograficznej.

Zmiany widma słonecznego na granicy atmosfery i na powierzchni ziemi w różnych pozycjach słońca

Rodzaj promieniowania gr. bankomat.
40 stopni
30 stopni
0,5 stopnia
Podczerwień
52%
59%
60%
72%
Widoczny
43%
40%
40%
28%
Ultrafioletowy
5%
1%
Mniej
1%
-

Higieniczne i ogólnobiologiczne znaczenie poszczególnych części promieniowania słonecznego

Widmo optyczne

Fizjologiczne i higieniczne znaczenie widzialnej części widma słonecznego

światło
– warunek konieczny funkcjonowania oka,
uniwersalny i potężny narząd zmysłów” (S.I. Wawiłow)
dostarcza 80% informacji ze świata zewnętrznego.
ma dobroczynny wpływ na organizm
pobudza funkcje życiowe organizmu
poprawia metabolizm
poprawia ogólne samopoczucie
poprawia nastrój emocjonalny
zwiększa wydajność
ma działanie termiczne
poprawia środowisko
określa wpływ środowiska na ośrodkowy układ nerwowy, natomiast
jest bodźcem sygnałowym

Niewystarczające, irracjonalne oświetlenie:

Funkcje wzrokowe ulegają osłabieniu
analizator
Zwiększone zmęczenie
Wydajność spada
Liczba ta rośnie
urazy przemysłowe

2 grupy kolorystyczne:

1) ciepłe kolory - żółty, pomarańczowy,
czerwony - wzrost mięśni
Napięcie,
wznosić
krew
ciśnienie krwi, zwiększona częstość oddechów, tętno
2) zimne odcienie - niebieski, niebieski,
fioletowy - obniża poziom we krwi
ciśnienie, spowolnij tętno i
oddechowy.

Charakterystyka promieniowania podczerwonego

krótkofalówka
(długość fali - 760-1400 nm)
świetna energia
duża penetracja
umiejętność,
ma ogólny wpływ
organizm:
W wyniku refleksu
działanie wzrasta:
- Temperatura ciała,
- puls przyspiesza,
- oddech przyspiesza,
-obniża się ciśnienie krwi
-zwiększa się wymiana gazowa
-zwiększa funkcję wydalniczą
nerka
promować szybkie
resorpcja stanu zapalnego
ogniska.
działanie przeciwbólowe
Długa fala
(długość fali - ponad 1400 nm)
mniej energii
-mniej penetrujący
umiejętność,
całkowicie wchłonięty
powierzchniowa warstwa skóry, ogrzewanie
jej. Natychmiast po
intensywne rozgrzanie skóry
Występuje CIEPŁY RUŃ,
co objawia się zaczerwienieniem
skórę w wyniku ekspansji
kapilary.
pochłaniane przez parę wodną
lekarzy sanitarnych z tą właściwością
używać z urządzeniem
ochronne ekrany wodne do
pracownicy zaangażowani w produkcję
intensywne ciepło
promieniowanie.

Charakterystyka porównawcza udaru słonecznego i udaru cieplnego

Przyczyna
Porażenie słoneczne
Udar cieplny
Krótkofalowa podczerwień
promieniowanie
Wysoka temperatura, wilgotność,
niska mobilność powietrza,
wysoka produkcja ciepła
(stres ćwiczeń).
Bezpośredni wpływ
Miejsce
ekspozycja na światło słoneczne w
Ogólne przegrzanie organizmu
Klinika
Bóle głowy, zawroty głowy.
Zwiększone zaczerwienienie twarzy
temperatura ciała do 400, delirium
halucynacje. Utrata przytomności,
twarz blada od sinicy
odcień, zimna skóra,
pokryte potem, nitkowate
puls
głównie na głowie
Ból głowy,
zawroty głowy,
stan podniecenia.
Utrata przytomności,
napady drgawkowe,
zaburzenia od
oddech i serce.

Zaćma zawodowa –
choroba soczewki oka, która
następuje w wyniku narażenia
promieniowanie podczerwone w warunkach
produkcja. Najczęściej
spotykany wśród dmuchaczy szkła i robotników
„gorące sklepy”

Przyrządy do pomiaru promieniowania podczerwonego:

1. Aktynometry
2. Piranometry
3. Radiometry

Promieniowanie ultrafioletowe Czynniki meteorologiczne wpływające na intensywność UV

liczba dni pogodnych;
ilość zachmurzenia;
liczba godzin słonecznych;
zanieczyszczenie powietrza

Czas spędzony przez mieszkańców Petersburga na świeżym powietrzu wymagany do otrzymania profilaktycznej (1/8 rumieniowej) dawki promieniowania UV (w ciągu minuty)

Pora dnia (w godzinach)
Miesiące
10
16
11
15
12
14
13
Czerwiec
13
12
10
9
Maj, lipiec
20
16
14
13
Kwiecień, sierpień
22
18
15
13
Wrzesień
Marsz
52
39
29
24
95
78
55
44

Rodzaje promieniowania ultrafioletowego

Nazwa
Długość fali w
nanometrów
Postać
biologiczny
działania
Próżnia
180 nm - 10 nm
Nie zapewnia bezpośredniego
działanie biologiczne
ultrafiolet A,
Długa fala
zakres,
400 nm - 320 nm
Ogólne wzmocnienie
działanie
dębnik
Czarne światło
Ultrafiolet B
(średni zakres)
320 nm - 280 nm
Fluorescencyjny
Produkcja witaminy D
ultrafiolet C,
krótkofalówka,
zasięg bakteriobójczy
280 nm - 100 nm
Bakteriobójczy

W wyniku absorpcji promieni UV w skórze zdrowego człowieka powstają 2 grupy substancji:

1. Specyficzne składniki UVL:
-- witamina D"
2. Substancje niespecyficzne dla UVL (są
produkty rozpadu cząsteczki białka):
- histamina
- acetylocholina
- cholina
adenozyna

Rumień UV ma swoją własną charakterystykę i różni się od rumienia termicznego:

Występuje po utajonym okresie 2-
Godzina ósma
Rumień ma ściśle określone granice i
pojawia się wyłącznie w obrębie napromieniowanego obszaru skóry
Po rumieniu następuje dłuższy okres
ciemnienie skóry - pigmentacja (po naświetlaniu
miejsce
rumień
zaczynać
Naprawczy
procesy;
proces
powrót do zdrowia
połączony
Z
utlenianie adrenaliny i noradrenaliny do melaniny
- pigment osadzający się w skórze)

Poziome solarium

Solarium pionowe

Solarium jest przeciwwskazane:

osoby z problemami z krążeniem krwi
wysokie ciśnienie krwi
na choroby tarczycy, wątroby,
nerki, ostre choroby zakaźne.
Nie powinieneś korzystać z solarium, jeśli jesteś bardzo
ilość
znamiona
NA
ciało
Promieniowanie ultrafioletowe stosowane w
solarium może jednak powodować raka skóry
szkodliwe skutki solarium z medycznego punktu widzenia
nie udowodniono

TWORZENIE WITAMINY D

W organizmie człowieka (w skórze) z prowitamin
D wytwarza kalcyferole - witamina D:
- ergocholekalcyferol (witamina
Ergosterol
D2)
7-dehydrocholesterol - cholekalcyferol
(witamina D3)
2,2-dehydroergosterol – dehydroergokalcyferol
(witamina D4)

„Głód świetlny” (głód UV) -
długotrwałe wykluczenie wpływu na skórę
osłony naturalnego promieniowania UV, w
w wyniku czego hipo- lub
Niedobór witaminy D z późniejszym upośledzeniem
metabolizm fosforu i wapnia.

Zastosowanie lamp bakteriobójczych

Do dezynfekcji powietrza w pomieszczeniach medycznych
instytucje, laboratoria bakteriologiczne, szkoły, dzieci
instytucje.
Do dezynfekcji powierzchni ogrodzeń
(ściany, podłoga, sufit) w pomieszczeniach, a także
artykuły gospodarstwa domowego.
Do dezynfekcji wody pitnej i mineralnej.
Do dezynfekcji i ochrony przed
skażenie mikrobiologiczne powierzchni żywności
produktów, sprzętu i pojemników na żywność
przedsiębiorstwa itp.

Metody wykorzystania promieniowania ultrafioletowego:

1. Napromienianie bezpośrednie – stosowane tylko w nieobecności
osób w leczonym obszarze.
2. W obecności osób niepełnosprawnych stosuje się napromieniowanie pośrednie (promienie odbite).
czas operacyjny.
3. Napromienianie zamknięte (w systemach wentylacyjnych i
autonomiczny
recykling
urządzenia)
stosowane w obecności osób niepełnosprawnych
czas operacyjny.

Lampy bakteriobójcze

Ozon
w widmie promieniowania
Obecny
linia widmowa
o długości fali 185 nm,
co w efekcie
interakcja z
cząsteczki tlenu
tworzy ozon
środowisko powietrzne. Wysoki
stężenie ozonu może
być niekorzystny
wpływ na zdrowie ludzi.
Nie zawiera ozonu
robiąc kolbę
wykonany ze specjalnego materiału
(powlekane szkło kwarcowe)
lub jego projekty
wyjście wykluczone
linia emisyjna 185 nm

Niekorzystne skutki zwiększonych dawek UVR

1. Szkody dla zdrowia publicznego:
- wzrost zachorowań na nowotwory skóry (czerniak i nieczerniakowy rak skóry). Wiersz
cechy epidemiologii czerniaka wskazują, że ma on więcej
znaczenie dla jego wystąpienia ma rzadkie lub okresowe naświetlanie skóry,
nieprzyzwyczajony do ekspozycji na słońce;
- oparzenia słoneczne, fototoksyczność, fotoalergia, zaburzenia inne niż niebezpieczne
melanocyty (piegi, znamiona melanocytowe i słoneczne lub starcze
soczewicowate), „fotostarzenie”;
- rak wargi;
- uszkodzenie układu odpornościowego
- wzrost liczby chorób oczu;
- wzrost liczby chorób układu oddechowego.
2. Szkody w produkcji żywności
- zmniejszenie plonów;
- zmniejszenie zasobów handlowych oceanów świata.
3. Globalne zmiany w składzie atmosfery i klimatu, zakłócenia
ekosystemy
- Zmiany bilansu radiacyjnego Ziemi;
- Zmiany składu gazowego atmosfery, m.in. akumulacja CO2;
- Zmiany w mikrobiologii gleby prowadzące do zmniejszenia wiązania azotu i
recykling substancji organicznych, tj. do spadku płodności.

Fotooftalmia – uszkodzenie spojówki oka,
(objawiające się zaczerwienieniem i obrzękiem,
uczucie piasku w oczach, pieczenie,
łzawienie i silna światłowstręt)
obserwowane pod bezpośrednim działaniem promieni słonecznych,
oraz od rozproszonego i odbitego promieniowania UV (ze śniegu, piasku na pustyni), a także od
praca ze sztucznymi źródłami promieniowania UV - podczas spawania elektrycznego, z fizjoterapeutami
itd.

Sztuczne źródła promieniowania UV

Lampy żarowe
Wyładowanie luminescencyjne i gazowe
Lampy
Urządzenia spawalnicze (spawanie elektryczne)
Palniki plazmowe
Lasery

Obszary zastosowania światła ultrafioletowego i lamp ultrafioletowych, lamp, naświetlaczy:

:
- wizualizacja mikropęknięć za pomocą
za pomocą fluorescencyjnego
wskaźniki
-
wyszukiwanie wycieków za pomocą
materiały fluorescencyjne i
promienniki ultrafioletowe
- identyfikacja zmian miejscowych
beton: wykrywanie śladów reakcji alkaliczno-krzemowych (ASR), które
doprowadzić do zniszczenia betonu. Dla
przeprowadzanie kontroli na obiektach.

Kryminalistycznych
badania laboratoryjne:
identyfikacja plam krwi,
mocz, nasienie, ślina,
pobieranie odcisków palców,
kontrola narkotyków.
Kontrola znaków bezpieczeństwa włączona
dokumenty, kredyt
karty, banknoty:
światło ultrafioletowe
sprawia, że ​​tarcze ochronne stają się widoczne
oznacza to, że jest w normie
nie pojawiają się w oświetleniu.

Mineralologia:
ultrafioletowy
napromieniowanie pozwala
określić skład wg
indywidualny
blask zanieczyszczeń
minerał.
Łapanie owadów:
większość owadów
zakres widzialny zostaje przesunięty
część krótkofalowa
spektrum i widzą miękko
światło ultrafioletowe co
pozwala na ich produkcję
uchwyt

Dermatologia: walka
infekcje grzybowe
skóra, paznokcie, identyfikacja
miejsca dotknięte sporami i
drobnoustroje grzybowe, pozbawiając,
trichofitoza.
Urządzenia sanitarne i
dezynfekcja:
obróbka powierzchni w
celów zniszczenia
bakterie chorobotwórcze i
wirusy. Identyfikacja miejsc
zanieczyszczony przez kota
mocz. Kontrola czystości
brak sprzętu
pozostałości mleczne
produkty.

Sterylizacja w terenie
życie człowieka:
lampy ultrafioletowe
stosowany do dezynfekcji,
sterylizacja powietrza, picie
woda, artykuły gospodarstwa domowego i odpady
woda z bakterii, patogenna
mikroorganizmy i wirusy,
do czego prowadzi stosowanie promieni UV
spowolnienie reprodukcji i
wygaśnięcie.
Koncert
efekty specjalne:
UV
światło sprawia, że ​​jest jasne i
wielobarwność
fluorescencyjny
maski, biżuteria i
kostiumy sceniczne.

4.1. Charakterystyka promieniowania słonecznego. Lekki klimat. Całe życie organiczne na Ziemi zawdzięcza swoje istnienie promieniowaniu słonecznemu, które jest źródłem energii, ciepła i światła na kuli ziemskiej. są emitowane przez słońce korpuskularne i elektromagnetyczne promieniowanie. Promieniowanie korpuskularne nazywa się wiatr słoneczny, są prezentowane elektrony, protony, jądra helu i inne cząstki. Widmo elektromagnetyczne promieniowanie słoneczne jest bardzo szerokie, obejmuje promieniowanie z zakresu częstotliwości radiowe, podczerwień, światło widzialne, ultrafiolet, gamma i promieniowanie rentgenowskie promieniowanie. Słoneczne promieniowanie elektromagnetyczne przemieszcza się z prędkością 300 000 km/s i dociera do Ziemi w ciągu 8 minut. Cząsteczki wiatru słonecznego mają mniejszą prędkość - 300 km/s, dlatego docierają do Ziemi już po kilku dniach. Szybkość i intensywność promieniowania gwałtownie wzrasta w okresach aktywności słonecznej. Przejawami aktywności słonecznej są plamy i rozbłyski słoneczne. Plamy słoneczne to gigantyczne elektromagnesy o średnicy kilku tysięcy kilometrów i sile pola magnetycznego tysiące razy większej niż siła pola magnetycznego Ziemi. Rozbłyski słoneczne są odbiciem eksplozji zachodzących na Słońcu. Siła flar jest porównywalna z siłą eksplozji tysięcy bomb termojądrowych. Podczas rozbłysków wzrasta emisja krótkofalowego promieniowania jonizującego oraz cząstek wysokoenergetycznych, których prędkość może osiągnąć 1000-2000 km/s, w wyniku czego docierają do Ziemi w ciągu 2-3 dni.

W drodze na Ziemię wiatr słoneczny oddziałuje głównie z pole geomagnetyczne Ziemia i elektromagnetyczny promieniowanie – s dolne warstwy stratosfery i troposfery. Pole magnetyczne działa jak pancerz i zapobiega zbliżaniu się naładowanych cząstek do Ziemi. Promieniowanie elektromagnetyczne wchodzi w interakcję chemiczną i fizyczną ze składnikami atmosfery ziemskiej. W tym przypadku intensywność promieniowania słonecznego słabnie, promieniowanie krótkofalowe jest pochłaniane przez warstwę ozonową i powstaje promieniowanie długofalowe, z powodu nierównomiernego nagrzewania powierzchni ziemi i atmosfery, cyrkulacji mas powietrza i innych procesów determinujących pogodę i klimat warunki. Do powierzchni Ziemi dociera jedynie średnio- i długofalowe promieniowanie ultrafioletowe, widzialne i krótkofalowe promieniowanie podczerwone.

Nazywa się ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni ziemi na określonym obszarze lekki klimat. Lekki klimat zdeterminowane zarówno przez naturalne(szerokość geograficzna, teren, pora roku, pora dnia, ukształtowanie terenu, klimat, pogoda, współczynnik odbicia powierzchni ziemi) oraz antropogeniczny czynniki (zanieczyszczenie atmosfery itp.).



Moc całkowitego strumienia promieniowania słonecznego na powierzchnię Ziemi zależy od grubości warstwy atmosfery, przez którą ono przechodzi. Grubość tej warstwy zależy od wysokości przesilenia nad horyzontem i wysokości obszaru nad poziomem morza. Im wyżej Słońce znajduje się nad horyzontem, tym cieńsza jest atmosfera, przez którą przechodzą promienie słoneczne. Jeśli więc masa atmosfery (grubość warstwy powietrza na poziomie morza) na wysokości Słońca 60° jest równa w konwencjonalnych jednostkach 1,1, to o zachodzie i wschodzie słońca wynosi 35,4, tj. promienie ukośne pokonują większą odległość do powierzchni ziemi niż promienie proste. Zmniejszenie grubości atmosfery wyjaśnia również wzrost intensywności promieniowania słonecznego wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza.

Wysokość przesilenia zależy od szerokości geograficznej, pory roku i dnia. Wraz ze wzrostem szerokości geograficznej, tj. Wraz z odległością od równika wysokość przesilenia maleje. Zmniejsza się również w miesiącach zimowych. Zmiany wysokości przesilenia wpływają nie tylko na ilość, ale także na skład jakościowy promieniowania słonecznego. Zatem wraz ze spadkiem wysokości przesilenia zmniejsza się udział promieniowania ultrafioletowego i widzialnego, a wzrasta udział promieniowania podczerwonego. Jeżeli w zenicie (90°) udział promieniowania ultrafioletowego wynosi 4%, a światła widzialnego – 46%, to na horyzoncie praktycznie nie ma promieniowania ultrafioletowego, a udział promieniowania widzialnego zmniejsza się do 28%.

W atmosferze stale zachodzą procesy absorpcji, rozpraszania i odbijania światła słonecznego. Dlatego o całkowite promieniowanie netto, docierający do powierzchni ziemi, składa się z bezpośredni, emanujące bezpośrednio ze Słońca, bujający w obłokach firmament i odzwierciedlone z powierzchni różnych obiektów. Im wyższa wysokość przesilenia, tym większa ilość bezpośredniego promieniowania. Chmury odbijające bezpośrednie promieniowanie słoneczne zwiększają jego rozpraszanie, przez co intensywność promieniowania słonecznego może spaść o 47-56%. W zanieczyszczonej atmosferze promieniowanie słoneczne jest pochłaniane przez pyły, gazy, aerozole, dym dostający się do powietrza wraz z emisjami przemysłowymi, emisje z pojazdów, instalacji grzewczych itp. Całkowite promieniowanie słoneczne ulega znacznemu zmniejszeniu przy mglistej i wilgotnej pogodzie.

Procesy rozpraszania i odbijania promieniowania słonecznego szczególnie wpływają na intensywność składnika ultrafioletowego, którego udział w widmie słonecznym jest już niewielki - od 0,6 do 10% na poziomie powierzchni ziemi. Co więcej, większość z nich – aż do 70–75% – to promieniowanie rozproszone, a nie bezpośrednie. Na dużych szerokościach geograficznych (powyżej 57,5°) występuje deficyt promieniowania ultrafioletowego: w okresie listopad-luty średniofalowe promieniowanie ultrafioletowe praktycznie nie występuje, a w październiku-marcu jego intensywność jest bardzo mała. Na obszarach położonych pomiędzy 57,5° a 42,5° szerokości geograficznej południowej i północnej najczęściej obserwuje się komfort ultrafioletowy, na obszarach poniżej 42,5° występuje nadmierne promieniowanie ultrafioletowe. Natężenie promieniowania ultrafioletowego jest również wyższe w górach, gdzie na każde 1000 m wysokości nad poziomem morza wzrasta o 15%.

4.2 Wpływ promieniowania słonecznego na organizm człowieka. Promieniowanie słoneczne ma wyraźny efekt biologiczny. Pod wpływem energii promieniowania słonecznego w organizmie zachodzą różne przemiany biochemiczne i fizjologiczne, których całość nazywa się fotobiologiczny procesy. Opierają się na fotochemiczny reakcje: fotojonizacja, fotoredukcja i utlenianie, fotodysocjacja itp.

Postać procesy fotobiologiczne zależy od energii promieniowanie. Dzięki energii promieniowania słonecznego pobudzany jest metabolizm, synteza węglowodanów, tłuszczów, białek, witamin i barwników, szczególnie u roślin - synteza chlorofilu itp. Składniki widma słonecznego odgrywają ważną rolę w zapewnieniu proces widzenia w organizmach zwierzęcych, regulujący wzrost i rozwój roślin, związany z takimi właściwościami jak fototaksja, fototropizm i fotoperiodyzm. Jednocześnie promieniowanie o znacznej energii ma szkodliwy wpływ na organizm.

Energia promieniowania słonecznego zależy od jego długości fali: im krótsza długość fali, tym większa energia. Spośród promieni widma słonecznego docierających do powierzchni ziemi, najdłuższą długość ma promieniowanie podczerwone (760-4000 nm), a następnie promieniowanie widzialne - 400-760 nm. Promieniowanie ultrafioletowe ma najkrótszą długość fali - 290-400 nm, dlatego kwanty tego promieniowania niosą ze sobą największą ilość energii. Ze względu na różny poziom energii przekazywanej do komórek, promieniowanie podczerwone, widzialne i ultrafioletowe ma niejednoznaczny wpływ na organizm ludzki.

Higieniczne znaczenie promieniowania podczerwonego. Główną część widma elektromagnetycznego promieniowania słonecznego reprezentuje promieniowanie podczerwone. Na powierzchni Ziemi przy przesileniu wynoszącym 60° wynosi ona 53%, na horyzoncie – 72%. Promienie podczerwone o dużej długości fali (4000-15000 nm) są opóźnione podczas przechodzenia przez atmosferę, natomiast krótsze promienie docierają do powierzchni Ziemi - o długości fali 760-4000 nm.

Główny efekt promieniowanie podczerwone - termiczny. To właśnie ten efekt determinuje najważniejszą rolę promieniowania podczerwonego w procesach w skali planetarnej. Dzięki energii promieniowania podczerwonego powierzchnia Ziemi nagrzewa się, a jej nierówności powodują ruch mas powietrza i wody po Ziemi oraz kształtowanie się pogody i klimatu warunki.

Zatem wpływ klimatu i pogody w pewnym stopniu realizuje pośredni wpływ promieniowania podczerwonego na organizm. Bezpośrednia ekspozycja powoduje podczerwone promieniowanie słoneczne powierzchowne lub głębokie rozgrzewanie tkanek. Krótkofalowe promieniowanie podczerwone (760-1500 nm) wnika głęboko (do 4-5 cm) w głąb tkanek, natomiast promienie o długości fali 1500-4000 nm są pochłaniane głównie przez powierzchniowe warstwy skóry, bogate w termoreceptory, i dlatego pod wpływem długofalowego promieniowania podczerwonego uczucie pieczenia jest bardziej wyraźne. Pomimo niskiej energii fotonów, promieniowanie podczerwone ma, choć słabo, , działanie fotochemiczne objawia się niewielkim wzrostem metabolizmu, przyspieszeniem procesów enzymatycznych i immunobiologicznych oraz wzmożonym działaniem biologicznym promieni ultrafioletowych. Ze względu na nagrzewanie tkanek, działanie związków aktywnych powstających podczas reakcji fotochemicznych, a także podrażnienie receptorów nerwowych skóry pod wpływem promieniowania podczerwonego, zwiększa się przepływ krwi, osłabienie napięcia mięśniowego i naczyniowego, normalizują się reakcje autonomiczne , w wyniku czego pojawia się działanie przeciwbólowe i przeciwzapalne. Te właściwości promieniowania podczerwonego znajdują szerokie zastosowanie w praktyce fizjoterapeutycznej, gdzie wykorzystuje się jego sztuczne źródła – lampy Sollux i Minin.

Przy długotrwałej i intensywnej ekspozycji na słoneczne promieniowanie podczerwone można zaobserwować przegrzanie organizmu o różnym nasileniu, w ciężkich przypadkach - upał lub udar słoneczny. Jednak na najpotężniejsze działanie promieniowania podczerwonego narażony jest człowiek w warunkach przemysłowych. W gorących sklepach natężenie promieniowania podczerwonego może sięgać 12,6-25,2 MJ/(m 2 h), natomiast natężenie słonecznego promieniowania cieplnego np. w umiarkowanych szerokościach geograficznych nie przekracza 3,77 MJ/(m 2 h). Długotrwałe narażenie na przemysłowe i słoneczne promieniowanie podczerwone, oprócz przegrzania, może prowadzić do rozwoju zaćmy termicznej na skutek absorpcji promieni cieplnych przez soczewkę i trudności w odprowadzaniu ciepła z powodu słabego unaczynienia.

Higieniczne znaczenie światła widzialnego. Promienie widzialne w widmie słonecznego promieniowania elektromagnetycznego wahają się od 28%, gdy słońce znajduje się nad horyzontem, do 46%, gdy słońce znajduje się w zenicie, a przy błękitnym niebie - 65%. Oświetlenie światłem dziennym na terenach otwartych zależy od wielu czynników: wysokości przesilenia, warunków pogodowych i klimatycznych, czystości powietrza. Zakres wartości oświetlenia związanych z tymi warunkami jest szeroki i waha się od 65 000 do 1000 luksów lub mniej.

Promieniowanie widzialne ma wyraźniejsze działanie fotochemiczne niż promienie podczerwone, co objawia się głównie w obecności fotosensybilizatorów. Fotosensybilizatory to substancje, które pochłaniając kwanty energii promienistej, ulegają krótkotrwałym zmianom i przekazując tę ​​energię otaczającym tkankom w skoncentrowanej formie, ponownie przywracają ich właściwości. Jednym z takich fotouczulaczy są barwniki wzrokowe siatkówki, które pod wpływem promieniowania widzialnego wytwarzają praca analizatora wizualnego. W tym przypadku bardzo ważna jest zdolność promieniowania widzialnego do wytwarzania nie monochromatycznej informacji wizualnej, ale prezentowanej w różnych barwach, co wiąże się z obecnością w jego widmie promieniowania o różnych barwach: czerwonej, pomarańczowej, żółtej, zielonej, niebieskiej , indygo, fiolet. Kolorystyka tworzona przez światło słoneczne ma różny wpływ na organizm, a przede wszystkim na sferę psycho-emocjonalną: kolory niebieski i fioletowy działają przygnębiająco, niebieski uspokaja, zielony obojętny, jasny żółty drażni, czerwony podnieca. Za najbardziej optymalne dla działania analizatora wizualnego uważa się zielone i żółte fale widma światła widzialnego.

Światło słoneczne działa odruchowo poprzez analizator wzrokowy i, w pewnym stopniu, poprzez zakończenia nerwów obwodowych ogólny efekt biologiczny. Pobudza procesy metaboliczne w organizmie, zwiększa aktywność kory mózgowej, wzmaga wydzielanie przysadki mózgowej, a przez to zwiększa witalność człowieka, poprawia jego samopoczucie i stan emocjonalny. Należy zauważyć, że promieniowanie widzialne odgrywa pewną rolę w procesach wzrostu i rozwoju organizmu.

Światło jest najważniejsze synchronizator rytmu biologicznego u ludzi: dzienne, sezonowe, roczne itp. Rozbieżność pomiędzy naturalnym (światłem) a sztucznym (zegary, radio, telewizja, sztuczne oświetlenie, harmonogram i miejsce pracy itp.) regulatory biorytmów prowadzi do zaburzeń snu i czuwania , pogorszenie samopoczucia, rozwój depresji itp.).

Promieniowanie widzialne, szczególnie w zakresie długości fal graniczącym z promieniowaniem podczerwonym, ma efekt termiczny, co odpowiada za około połowę energii cieplnej przekazywanej przez promieniowanie słoneczne. Część fioletowa na falach krótkich widmo, graniczące z długofalowym promieniowaniem ultrafioletowym, powoduje takie same skutki jak to drugie - rumieniowo, garbująco i słabo bakteriobójczo.

Szczególne higieniczne znaczenie światła widzialnego dla funkcjonowania narządu wzroku, dzięki któremu organizm otrzymuje aż do 80% informacji o świecie zewnętrznym, wymaga zapewnienia w pomieszczeniach wystarczającego poziomu oświetlenia naturalnego, zarówno dzięki bezpośredniemu promieniowanie słoneczne (nasłonecznienie) oraz rozproszone i odbite (patrz rozdział VII).

Higieniczne znaczenie promieniowania ultrafioletowego. Promieniowanie ultrafioletowe ma znacznie większą energię niż promieniowanie podczerwone i widzialne. Ale widmo samego promieniowania jest niejednorodne pod względem energii fotonów, w wyniku czego wyróżnia się w nim 3 obszary różniące się długością fali i aktywnością biologiczną: obszar A- Długa fala promieniowanie (bliskie ultrafiolet, opalanie rumieniowe) o długości fali 400-320 nm; obszar B – fala średnia promieniowanie (tworzące witaminy) o długości fali 320-280 nm; obszar C – krótkofalówka promieniowanie (dalekiego ultrafioletu, bakteriobójcze) o długości fali 280-210 nm. Jak wspomniano powyżej, do powierzchni ziemi docierają jedynie promienie ultrafioletowe o długich i średnich falach. Krótkofalowe promieniowanie ultrafioletowe pozyskiwane jest zwykle ze źródeł sztucznych.

Promieniowanie ultrafioletowe może mieć korzystne działanie ( biogenny) działanie i szkody ( abiogenny). Charakter działania zależy od długości fali promieniowania i jego dawki. Efekt biogenny obserwuje się pod wpływem małych, nieprzekraczających optymalnego poziomu, dawek promieniowania długo- i średniofalowego. Efekty abiogenne charakteryzują się przede wszystkim krótkofalowym promieniowaniem UV, którego energia jest znacznie wyższa od energii promieni UV w innych zakresach. Jednak zarówno promienie długo, jak i średniofalowe mogą działać abiogennie, jeśli otrzymana dawka jest znacznie wyższa niż progowa dawka rumieniowa.

Efekt biogenny objawia się w formie działa ogólnie stymulująco, rumieniowo-opalająco i przeciw krzywicy(wit. D-formująca). Mechanizm działania promieniowania ultrafioletowego obejmuje kilka elementów: biofizyczny, humoralny i neuroodruchowy. Komponent humoralny w wyniku powstania reakcje fotochemiczne związki biologicznie czynne (histamina i substancje histaminopodobne, acetylocholina, serotonina itp.), które stymulują procesy metaboliczne w organizmie. Biofizyczne składnik jest związany ze zmianami w składzie jonowym i stanie koloidalnym białek komórkowych na skutek fotowoltaika skutki promieniowania UV. I w końcu neuroodruch Składnik charakteryzuje się stymulacją wielu funkcji dzięki podrażnienie zakończeń nerwowych w skórze utworzonej przez histaminę i substancje histaminopodobne oraz inne związki.

Dzięki połączeniu efektów humoralnych, biofizycznych i neuroodruchowych, jest to wyraźne ogólne pobudzające Efekt promieniowania UV. W szczególności zwiększa się aktywność enzymów oddychania tkankowego, aktywowane są procesy metabolizmu białek, tłuszczów, węglowodanów i minerałów, pobudzana jest hematopoeza, wzrost komórek i regeneracja tkanek. Bardzo ważne jest także zwiększenie odporności organizmu na infekcje, co tłumaczy się zwiększoną aktywnością fagocytarną leukocytów, właściwościami bakteriobójczymi skóry i krwi oraz stymulacją syntezy przeciwciał. Należy zaznaczyć, że pod wpływem promieniowania UV zwiększa się odporność nie tylko na infekcje, ale także na działanie promieniowania jonizującego, czynników toksycznych i rakotwórczych, pyłów fibrogennych itp.

Zarówno długo, jak i średniofalowe promienie UV mają ogólne działanie stymulujące, ale jest ono najbardziej widoczne w przypadku średniofalowego promieniowania UV. Oprócz ogólnego efektu biologicznego, każdy zakres promieniowania UV charakteryzuje się swoimi specyficznymi skutkami. Zatem długofalowe promieniowanie UV ma przeważający wpływ rumień-opalenizna akcja i fala średnia - stymuluje syntezę wit.D w skórze i ma słabe działanie bakteriobójcze. Rumień ultrafioletowy rozwija się 1-3 godziny po naświetlaniu, a czasami wcześniej. Wyróżnia się wyraźnymi konturami, a także późniejszym powstawaniem pigmentu melaniny w skórze (opalanie). Opalenizna, a także powstające pod wpływem promieni UV zgrubienie naskórka to reakcja ochronna organizmu na działanie promieniowania słonecznego. Szybkie powstawanie opalenizny jest jednym ze wskaźników dobrej reaktywności organizmu.

Promienie UV o średniej długości fali działają przeciw krzywicy, ponieważ sprzyjają tworzeniu się witamin D 2 i D 3 w skórze. D 4 poprzez izomeryzację prowitamin D w reakcjach fotochemicznych.Promienie o długości fali 313 mmk mają największe działanie przeciwkrzywicowe. Przy niewystarczającej ekspozycji na promienie UV procesy powstawania wit. D spowalniają, w wyniku czego zaburzony zostaje metabolizm fosforowo-wapniowy i procesy tworzenia kości. U dzieci rozwija się krzywica, tężyczka, a procesy wzrostu i rozwoju ulegają spowolnieniu. U dorosłych może wystąpić osteoporoza, aparat więzadłowy słabnie, kości słabo goją się podczas złamań, szkliwo zębów staje się kruche i szybko zapada się.

Zatem najcenniejsze biologicznie są średniofalowe promienie UV, ponieważ mają wyraźne działanie ogólne stymulujące, przeciwkrzywicowe i utwardzające, wzmacniają stan odpornościowy organizmu, sprzyjają dobrej regeneracji tkanek oraz stymulują procesy wzrostu i rozwoju. Nie bez znaczenia jest także aktywacja procesów wyższej aktywności nerwowej, które powodują, dzięki czemu zwiększa się wydajność umysłowa i zapobiega się wczesnemu rozwojowi zmęczenia. Opisano pozytywny wpływ naświetlania promieniami UV u pacjentów z niepowikłanymi postaciami choroby niedokrwiennej serca i nadciśnieniem tętniczym.

Współczesne środowisko charakteryzuje się zwiększonym ryzykiem rozwoju niedobór ultrafioletu (głód słońca), na który wpływają nie tylko cechy klimatyczne regionu, ale także warunki życia i pracy ludzi, zanieczyszczenie powietrza, nieracjonalny układ budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej, przewaga dni mglistych i pochmurnych itp. Najczęstsze objawy niedoboru UV obserwuje się u osób zamieszkujących północne szerokości geograficzne, pracowników górnictwa i przemysłu węglowego, pracowników budowy metra, dzieci, uczniów i studentów, którzy większość dnia spędzają w pomieszczeniach zamkniętych. Aby zapobiec głodowi świetlnemu, planowanie i zagospodarowanie obszarów zaludnionych należy prowadzić w taki sposób, aby zapewnić co najmniej 3 godziny nasłonecznienia okien mieszkalnych (patrz rozdział VII). Szyby okienne muszą być przepuszczalne dla promieniowania ultrafioletowego, czego nie bierze się pod uwagę we współczesnym budownictwie, gdy okna większości instytucji publicznych oszklone są przyciemnianym szkłem. Należy podjąć aktywne działania, aby zapobiec zanieczyszczeniu powietrza atmosferycznego pyłami, dymem, sadzą i chemikaliami.

Wraz z powyższym, aby zapobiec głodowi światła, napromienianie UV sztucznym selektywne i integralneźródła promieniowania UV. Źródła selektywne (świetlówki rumieniowe – EFL) wytwarzają promieniowanie, którego maksimum koncentruje się w jednej wąskiej części widma UV. Widmo promieniowania źródeł zintegrowanych (bezpośrednie lampy rtęciowo-kwarcowe - PRK) reprezentowane jest przez promieniowanie we wszystkich zakresach widma UV i widma widzialnego. Do napromieniowania wykorzystywane są jednostki naświetlające długo i krótkoterminowe działania. W instalacjach o długotrwałym napromienianiu światłem, lampy są zwykle wbudowane w oprawy pokojowe razem z konwencjonalnymi świetlówkami używanymi do oświetlenia. Dawkę profilaktyczną uzyskuje się w ciągu 3-6 godzin przebywania w pomieszczeniu. W przypadku krótkotrwałego narażenia, które odbywa się w specjalnych pomieszczeniach - fotaria dawkę profilaktyczną uzyskuje się w ciągu kilku minut. Szczególnie ważne jest uzupełnienie głodu świetlnego u dzieci, ponieważ ich organizm jest najbardziej wrażliwy na brak promieniowania UV. Podczas przeprowadzania napromieniowania UV obowiązkowe jest jego dawkowanie i ścisła kontrola nad nim. Najpierw ustal biologiczny(rumieniowa) dawka promieniowania przy użyciu biodozymetru I.F. Gorbaczowa. Jest to minimalny czas naświetlania nieopalonej skóry na przedramieniu lub brzuchu, po którym po 8-14 godzinach pojawia się minimalnie wyraźny rumień. Dzienna dawka dobowa do napromieniania przeprowadzanego w celach profilaktycznych wynosi 1/8 -3/4 biodawki. Zazwyczaj napromienianie w instalacjach krótkotrwałych rozpoczyna się od 1/4 lub 1/8 biodozy, w zależności od stanu człowieka i dodając codziennie lub co drugi dzień w tych samych proporcjach, doprowadza się do napromieniania w dawce równej 1,5 biodozy, po czym robi się przerwy na 2-3 miesiące.

Urządzenia do długotrwałego naświetlania światłem instalowane są przede wszystkim w przedszkolach, domach dziecka, żłobkach, szkołach, szpitalach, sanatoriach, domach spokojnej starości, internatach, obiektach przemysłowych pozbawionych naturalnego światła oraz salach gimnastycznych. W tych pomieszczeniach dzienną dawkę profilaktyczną uzyskuje się przez cały dzień.

Krótkofalowe promienie UV mają wyraźne działanie bakteriobójcze, a także mają szkodliwy wpływ na organizm ludzki. Zarówno promienie długo-, jak i średniofalowe wykazują działanie abiogenne przy dużej intensywności naświetlania (5 lub więcej minimalnych biodawek rumieniowych). Abiogenne skutki promieniowania ultrafioletowego obejmują oparzenia, fotodermit, nadżerki, wrzody, zapalenie rogówki i spojówek, zapalenie rogówki, zaćmę, skrzydlika, elastozę słoneczną, nadwrażliwość na światło, zaostrzenie przewlekłych chorób narządów wewnętrznych, działanie rakotwórcze i mutagenne. Działanie rakotwórcze jest charakterystyczne głównie dla promieniowania o długości fali 280-340 nm, jednak realizuje się ono dopiero przy długotrwałym narażeniu na bardzo wysokie dawki (ponad 40 biodoz) promieniowania słonecznego lub promieniowania ze źródeł sztucznych. Jednocześnie prognozuje się wzrost zachorowań na nowotwory skóry w związku ze wzrostem liczby i wielkości dziur ozonowych.

Efekty abiogenne mogą być spowodowane nie tylko promieniowaniem słonecznym, ale także różnymi sztucznymi źródłami promieniowania ultrafioletowego: naświetlaczami bakteriobójczymi, spawarkami elektrycznymi, palnikami plazmowymi, skanerami fotoelektrycznymi, laserami, panelami fluorescencyjnymi itp. Aby zapobiec niekorzystnym skutkom słonecznego promieniowania UV , nie należy pracować na świeżym powietrzu, należy wykonywać w godzinach 10:00-14:00 lub prace należy wykonywać z ograniczonym przebywaniem na słońcu i noszeniem odzieży chroniącej przed słońcem i z filtrem przeciwsłonecznym. Podczas pracy ze źródłami sztucznymi należy regulować promieniowanie UV, stosować sprzęt ochronny i odpowiednie systemy alarmowe.

5. Naturalny skład chemiczny powietrza i jego znaczenie higieniczne.

Jak wiadomo, naturalny skład chemiczny powietrza atmosferycznego to 20,95% tlenu, 78% azotu, 0,03-0,04% dwutlenku węgla. Tylko 1% pochodzi z połączonych gazów obojętnych, ozonu, metanu, podtlenku azotu, jodu i pary wodnej. Każdy ze składników chemicznych atmosfery odgrywa swoją rolę w życiu organizmu. Tlen niezbędne do oddychania ludzi i zwierząt, występowanie różnych procesów utleniania i spalania. Jego poziom w powietrzu atmosferycznym jest praktycznie stały dzięki stałemu uzupełnianiu strat tlenem powstającym w procesach fotosyntezy roślin. Dopiero wraz ze wzrostem wysokości ciśnienie parcjalne tlenu spada, powodując rozwój niedotlenienia. Spadek stężenia tlenu do 11-13% prowadzi do rozwoju ciężkiego niedoboru tlenu, a przy stężeniu 7-8% następuje śmierć.

Azot odnosi się do gazów obojętnych. Nie jest wchłaniany bezpośrednio przez organizm ludzi i zwierząt, ale dostaje się do niego pośrednio poprzez rośliny, do których przedostaje się w postaci azotanów powstałych w procesie jego asymilacji i przemian przeprowadzanych przez bakterie glebowe. W wyniku rozkładu związków organicznych, spalania drewna, węgla i ropy naftowej, ponownie powstaje wolny azot, który jest uwalniany do atmosfery.

W normalnych warunkach azot w powietrzu działa jak rozcieńczalnik tlenu. Wdychanie czystego tlenu jest szkodliwe dla ludzi, ponieważ będąc silnym utleniaczem, ma wyraźne działanie toksyczne, powodując oparzenia błon śluzowych dróg oddechowych i obrzęk płuc, co prowadzi do śmierci. Kiedy azot przedostaje się do organizmu pod wysokim ciśnieniem, obserwuje się efekt narkotyczny. Wzrost zawartości azotu w powietrzu do 93% prowadzi do śmierci z powodu niedotlenienia, które rozwija się w wyniku spadku ciśnienia parcjalnego tlenu.

Dwutlenek węgla w warunkach naturalnych przedostaje się do powietrza poprzez oddychanie ludzi i zwierząt, w wyniku procesów gnicia, fermentacji, spalania, uwalniania z powierzchni mórz i oceanów itp. Zapewnione jest utrzymanie w miarę stałego stężenia dwutlenku węgla poprzez równoległe procesy jego wchłaniania przez rośliny podczas fotosyntezy, wymywania przez opady atmosferyczne, rozpuszczania w wodach mórz i oceanów, osadzania się w postaci związków mineralnych.

Dwutlenek węgla jest jednym z produktów końcowych powstających podczas procesów metabolicznych w organizmie człowieka. Dwutlenek węgla przedostający się z tkanek do krwi działa stymulująco na ośrodek oddechowy, zarówno bezpośrednio, jak i w powiązaniu ze zmianami pH krwi. Wraz ze wzrostem ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla we krwi wzrasta powinowactwo tlenu do hemoglobiny. Jednak wdychając powietrze zawierające dwutlenek węgla w dużych stężeniach, jego uwalnianie przez organizm zostaje zakłócone i rozwija się anoksja tkankowa. Tak więc wzrostowi stężenia dwutlenku węgla w powietrzu do 4% towarzyszą bóle głowy, kołatanie serca, podwyższone ciśnienie krwi i rozwój pobudzenia psychicznego, a stężenie 8-10% jest śmiertelne. Kumulacja dwutlenku węgla w powietrzu w takich stężeniach jest możliwa w zamkniętych przestrzeniach, studniach i rynnach.

Kiedy ludzie przebywają w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej, dwutlenek węgla również gromadzi się, ale w znacznie niższych stężeniach, ze względu na uwalnianie się podczas oddychania. W rzadkich przypadkach jego zawartość sięga 0,5-1%. Jednak nawet niewielki, nietoksyczny wzrost stężenia dwutlenku węgla w powietrzu powoduje dyskomfort u człowieka przebywającego w pomieszczeniach zamkniętych. Dzieje się tak dlatego, że równolegle z dwutlenkiem węgla do powietrza uwalniane są także toksyczne produkty przemiany materii organizmu człowieka (indol, siarkowodór, amoniak, merkaptan itp.), a także zmniejsza się ilość płuc i wzrost liczby ciężkich jonów, wzrost zawartości kurzu i mikroorganizmów oraz pogorszenie warunków temperaturowo-wilgotnościowych w pomieszczeniu. Ponieważ zmiany stężenia dwutlenku węgla i innych wskaźników jakości powietrza narastają synchronicznie, a oznaczenie dwutlenku węgla jest proste, M. Pettenkofer i K. Flügge zaproponowali określenie stopnia czystości powietrza w pomieszczeniach użyteczności publicznej i mieszkalnych od poziomu dwutlenku węgla w pomieszczeniu. Zawartość dwutlenku węgla w powietrzu w lokalach mieszkalnych i instytucjach publicznych nie powinna przekraczać 0,1%, a w placówkach medycznych - 0,07%.

Występuje w małych ilościach w powietrzu atmosferycznym ozon, które są trójatomowymi cząsteczkami tlenu i są silnym środkiem utleniającym. Stratosferyczna warstwa ozonowa, w której koncentruje się większość ozonu, chroni ludzi i dziką przyrodę przed krótkofalowym ultrafioletem i miękkim promieniowaniem rentgenowskim, które wchodzą w skład widma promieniowania słonecznego. W troposferze stężenia ozonu zwykle nie przekraczają 30 µg/m3. Ozon powstaje pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, podczas wyładowań elektrycznych podczas burzy oraz parowania dużych mas wody. Do troposfery przedostaje się także w wyniku ruchu mas powietrza ze stratosfery.

Ze względu na swoje wysokie właściwości utleniające, ozon wchodząc w interakcję z najmniejszymi zanieczyszczeniami dostającymi się do powietrza, ulega rozpadowi. Dlatego jest praktycznie niewykrywalny w warunkach znacznego zapylenia powietrza, a także w powietrzu pomieszczeń zamkniętych. Jednak obszary słabo zanieczyszczone, wyżyny, brzegi zbiorników wodnych, lasy, zwłaszcza bory sosnowe, charakteryzują się wysoką zawartością ozonu. W tym względzie do tej pory obecność ozonu w powietrzu była uważana za wskaźnik czystości powietrza. Okazało się jednak, że ozon może powstawać także w wyniku reakcji fotochemicznych podczas silnego zanieczyszczenia powietrza i w takiej sytuacji zwiększone jego stężenie nie jest już traktowane jako wskaźnik czystości powietrza, ale jako wskaźnik jego zanieczyszczenia. Ozon w podwyższonych stężeniach (0,005 mg/l i więcej) działa drażniąco na błony śluzowe dróg oddechowych i oczu, prowadzi do rozwoju procesów zapalnych w tkance oskrzelowo-płucnej i może powodować rozwój reakcji bronchospastycznych.

Higieniczna wartość światła słonecznego jest bardzo ważna, jego ograniczenie lub pozbawienie prowadzi do zaburzenia równowagi fizjologicznej w organizmie. GRANICE WIDMA SŁONECZNEGO 1) Promienie podczerwone (IR) - od 0,76 do 60 mikronów 2) Promienie widzialne - 400-760 nm; 3) Promienie ultrafioletowe (UV) - 10-400 nm. PROMIENIOWANIE PODCZERWIENI Głównym efektem jest efekt termiczny. Długie promienie podczerwone zatrzymują się głównie w naskórku skóry i powodują nagrzewanie jej powierzchni, podrażniając receptory (pieczenie). Rumień podczerwony powstaje w wyniku rozszerzenia naczyń włosowatych skóry, rozproszony, bez wyraźnych granic. Krótkie promienie IR wnikają na głębokość 2,5-4 cm, powodują głębokie nagrzewanie, a subiektywne odczucia są znacznie mniejsze.Stwierdza się absorpcję promieni IR przez białka krwi i aktywację procesów enzymatycznych.Ogólnym efektem działania promieni IR jest nagrzewanie wraz z powstawanie wyraźnego rozlanego rumienia z uwolnieniem szeregu substancji fizjologicznie czynnych (na przykład acetylocholiny), które dostają się do ogólnego krążenia i powodują wzmożone procesy metaboliczne w tkankach i narządach oddalonych od miejsc napromieniania. Ogólna reakcja organizmu wyraża się w redystrybucji krwi w naczyniach, zwiększeniu liczby eozynofilów we krwi obwodowej i wzroście ogólnej odporności organizmu. Następuje zmniejszenie napięcia współczulnego układu nerwowego i wagotonii. Pod wpływem promieni podczerwonych obserwuje się: redystrybucję krwi, przyspieszenie akcji serca, podwyższenie maksymalnego i obniżonego minimalnego ciśnienia krwi, podwyższoną temperaturę ciała, wzmożone pocenie się, odruchowo wzrasta wytwarzanie ciepła w innych narządach, pobudzona zostaje czynność nerek, a mięśnie zrelaksować się. W efekcie następuje przyspieszenie procesów regeneracyjnych, zmniejszenie bólu, PROMIENIE WIDOCZNE Zajmując pozycję pośrednią pomiędzy UV a IR, promienie widzialne wywierają specyficzny wpływ na narząd wzroku, dla którego stanowią odpowiedni bodziec; komórki oka odbierają i przetwarzają energię świetlną, dzięki czemu organizm otrzymuje niezbędne informacje o stanie środowiska. Ponadto mają działanie termiczne (miękka energia) i ogólnobiologiczne na skórę. Powszechnie wiadomo, że istnieje pewien związek pomiędzy rytmami biologicznymi organizmu a rytmami promieniowania słonecznego. Promienie widzialne działają tonizująco na całe ciało, w zależności od długości fali. Promienie czerwone działają podobnie do podczerwieni i powodują efekt termiczny. Zwiększają pobudliwość układu nerwowego, stymulują aktywność przysadki mózgowej i innych gruczołów wydzielania wewnętrznego. Promienie fioletowe mają wyraźny efekt fotochemiczny (tworzą opaleniznę). Kolory czerwony i żółty działają orzeźwiająco i sprawiają wrażenie ciepłych tonów. Najlepiej sprawdzają się w miejscach pracy. Promieniowanie ultrafioletowe (0-400 nm). Mają największą aktywność biologiczną i wymagają szczególnej uwagi, ponieważ... Kiedy promieniowanie ultrafioletowe jest ograniczone lub jego pozbawione, rozwijają się procesy patologiczne, zwane „głodem światła” lub niedoborem ultrafioletu. W warunkach naturalnych głównym źródłem promieniowania UV jest Słońce, w którego widmie do powierzchni Ziemi docierają jedynie fale krótkiego zasięgu, co wiąże się z absorpcją fal dalekiego zasięgu przez ozon i tlen znajdujący się w atmosferze. Kwanty promieniowania UV o różnych zakresach niosą różne energie, co determinuje charakter ich biologicznego działania.Umownie całe widmo ultrafioletu docierające do powierzchni planety lub emitowane przez źródła sztuczne dzieli się na 3 obszary: A - 400-320 nm (przeważający efekt rumieniowy i opalenizny); B - 320-280 nm (przeważający efekt przeciwrachitowy); C - 280-200 nm (przeważające działanie bakteriobójcze). Działanie promieni UV: 1. Wzmocnienie metabolizmu i procesów enzymatycznych. 2. Zwiększone napięcie ośrodkowego układu nerwowego i stymulujący wpływ na współczulny układ nerwowy, a następnie regulacja metabolizmu cholesterolu. 3. Zwiększenie reaktywności immunobiologicznej organizmu wiąże się ze wzrostem frakcji globulinowej krwi i aktywności fagocytarnej leukocytów 4. Zmiany w aktywności układu hormonalnego: 1) stymulujący wpływ na układ współczulno-nadnerczowy (zwiększenie stężenia substancji adrenalinopodobnych i cukru we krwi); 2) hamowanie funkcji trzustki. 5. Specyficzne tworzenie witaminy D3. Tłuszcz zawiera 7,8-dehydrocholesterol-prowitaminę D. Pod wpływem promieni UV pierścień pęka i prowitamina przekształca się w witaminę D3. Hipowitaminoza D powoduje zaburzenie metabolizmu fosforu i wapnia. Objawy hipowitaminozy D mogą być bardzo różnorodne: 1) Krzywica, osteoporoza, osteomalacja. 2) Zwiększona podatność na przeziębienia i choroby zakaźne. 3) Wolniejsze gojenie się ran i złamań. 4) Spadkowi zawartości wapnia w tkance nerwowej towarzyszy naruszenie procesów hamujących, spadek sprawności umysłowej i fizycznej. 5) U kobiet w ciąży może rozwinąć się osteomalacja i ciężka toksyczność. 6) Częściej obserwuje się rozwój próchnicy. 7) Istnieje niebezpieczeństwo wybuchu gruźlicy na skutek upośledzenia zwapnienia ognisk. 6. Stwierdza się wzrost odporności organizmu na działanie promieniowania jonizującego. 7. Bakteriobójcze - niszczycielskie działanie na mikroorganizmy. Oprócz pozytywnego biologicznego wpływu promieni UV na organizm, należy zwrócić uwagę również na negatywne aspekty napromieniania. Przede wszystkim dotyczy to konsekwencji niekontrolowanego opalania: oparzeń, plam starczych, uszkodzeń oczu (rozwój fotooftalmii). Terapia ultrafioletem ma przewagę nad preparatami witaminy D: 1) wykluczony jest efekt toksyczny wywołany wprowadzeniem do organizmu zbyt dużych dawek witaminy D; 2) wytwarzana jest endogenna witamina D3. 3) Promieniowanie UV ma generalnie korzystny wpływ na organizm ludzki. Na szczególną uwagę zasługuje blastomogenne działanie promieniowania UV, prowadzące do rozwoju raka skóry. W miastach brak światła słonecznego wiąże się z zanieczyszczeniem powietrza atmosferycznego pyłami, dymem i gazami, które zatrzymują głównie ultrafioletową część widma słonecznego. Wnikaniu promieni UV w głąb pomieszczenia towarzyszy gwałtowny spadek natężenia promieniowania. W przypadku okien wychodzących na południe natężenie światła w pomieszczeniu zależy od głębokości pomieszczenia. Nawet przy otwartych oknach: 1. Na parapecie -51% UV pierwotnego natężenia promieni UV. 2. W odległości 1 m - zmniejsza się o kolejne 20-25%. 3. W odległości 1,5 m pozostaje tylko 5-8% padającego promienia UV. Podwójne szyby zmniejszają ilość promieni UV 5-6 razy.Zanieczyszczenie szkła i stosowanie zasłon znacznie zmniejszają strumień ultrafioletu. Zasłony tiulowe redukują promieniowanie UV o 20%. Istnieją 2 podejścia do eliminacji niedoboru ultrafioletu: 1. Maksymalne wykorzystanie naturalnego promieniowania UV. 2. Wykorzystanie sztucznych źródeł. 3. W budownictwie należy częściej stosować szkło uviolowe, folie z octanu celulozy, celofan (wzmocniony nylon), które przepuszczają promienie UV. 4. Szeroko prowadzić działalność edukacji sanitarnej. 5. Korzystanie z solariów, składających się z kabin przykrytych folią polietylenową, w celu przedłużenia opalania i ochrony przed silnym wiatrem. ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA 1. BUV 15 i 30 (LB-30-1) maksymalne promieniowanie 254 nm. 2. EUV 15 i 30 (LE-30-1) maksymalne promieniowanie 313 nm. 3. PRK 2, 4, 7 (375 220 1000 W) maksymalne promieniowanie w obszarze A. 4. DKsT - bezstatecznikowe rurowe lampy ksenonowe o mocach od 2 do 100 kW. Można je stosować na dużych siłowniach i basenach. SYSTEMY NAŚWIETLANIA 1. Jednostki długotrwałego naświetlania światłem (EUV, DKsT). 2. fotaria (EUV i PRK) typu latarniowego, kabinowego i labiryntowego. Działanie przeciwkrzywicowe można uzyskać po naświetleniu 600 cm2 powierzchni skóry dawką rumieniową 1/8-1/10 (twarz, dłonie). W fotariach natychmiast napromieniowuje się 8-16 000 cm2 powierzchni skóry dawką początkową wynoszącą co najmniej 1/2 biodawki.

Również polecamy

Ładowanie...Ładowanie...