 |
Биологическое действие инфракрасного излучения
|
|
|
|
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра общей гигиены
О.Н. ЗАМБРЖИЦКИЙ
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
ИНФРАКРАСНОГО И УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО
ИЗЛУЧЕНИЙ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
Минск 2003
УДК 614.875 (075.8)
ББК 51.26 я73
З-26
А в т о р: ассистент, кандидат биологических наук О.Н. Замбржицкий
Р е ц е н з е н т: доц. кафедры гигиены детей и подростков,
канд. мед. наук Ж.П. Лабодаева
Утверждено Научно-методическим советом университета
в качестве учебно-методического пособия 27.11.02 г., протокол № 3
Замбржицкий О.Н.
З-26 Методы исследований и гигиеническая оценка влияния на организм человека инфракрасного и ультрафиолетового излучений: Учеб.-метод. пособие /О.Н. Замбржицкий – Мн.: БГМУ, 2002. – 19 с.
Рассматриваются вопросы биологического действия инфракрасного и ультрафиолетового излучений, а также проблема ультрафиолетовой недостаточности и ее профилактики с использованием искусственных источников УФ-излучения. Дается оценка бактерицидного действия коротковолнового УФ-излучения. Приводятся ситуационные задачи.
Предназначено для студентов 3-го курса всех факультетов.
© Белорусский государственный
медицинский университет, 2003
Мотивационная характеристика темы
Солнечному излучению обязана своим существованием вся органическая жизнь на Земле. Характер влияния солнечного излучения на организм и здоровье человека определяется его спектральным составом: видимое излучение обеспечивает функцию зрительного анализатора, инфракрасное - оказывает тепловое воздействие, ультрафиолетовое - общестимулирующее, биологическое, эритемное, антирахитическое, бактерицидное влияние. Рациональное использование солнечного излучения способствует укреплению здоровья, повышению его реактивности и устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды. И, наоборот, при недостаточной инсоляции, особенно при УФ-дефиците, у человека уровень здоровья снижается, повышается восприимчивость к инфекционным заболеваниям, у детей может развиться рахит.
|
|
|
Для повышения резистентности организма к вредным воздействиям еще в начале 20-го века стали широко применяться искусственные источники УФ-излучений – эритемные и бактерицидные лампы: первые – для облучения лиц, находящихся в условиях дефицита УФ-излучения, вторые – для санации воздуха в операционных, родовых палатах и т.д.
Врачи любой специализации должны знать суть и роль в жизни человека солнечных излучений, обязаны уметь давать соответствующие рекомендации по рациональному использованию, как природных излучений, так и искусственных излучений для укрепления и сохранения здоровья.
Цель занятия: ознакомление с биологическим действием инфракрасного и ультрафиолетового излучений, методами нормирования их интенсивности, изучение области применения искусственного УФ-излучения.
Задачи занятия:
1. Закрепить знания по спектральному составу, биологическому действию инфракрасного и ультрафиолетового излучений.
2. Определить биодозу УФ-излучения для взрослого человека.
3. Оценить роль эффективности УФ-излучения для профилактики внутрибольничных инфекций.
4. Уметь давать рекомендации по практическому применению искусственных источников УФ-излучения (эритемные, бактерицидные лампы).
5. Овладеть практическими навыками по измерению дозы (количества) облучения с помощью ультрафиолетметра УФМ-71.
Требования к исходному уровню знаний.
|
|
|
Для полного усвоения темы необходимо повторить соответствующий материал из следующих дисциплин:
o физики – электромагнитное излучение, удельная мощность излучений, длина волны, энергия кванта;
o биологии – биологическое действие солнечной радиации;
o физиологии - нарушение физиологического равновесия в организме при недостатке солнечного света;
o биохимии – фотохимические реакции, происходящие в организме под воздействием ультрафиолетовых излучений.
Контрольные вопросы из смежных дисциплин
1. Какие существуют виды электромагнитных излучений; каков механизм их биологического действия?
2. Как влияет световая энергия на физиологические процессы в организме (обмен веществ, функция зрения, биоритмы)?
Контрольные вопросы по теме занятия
1. В чем заключается гигиеническое значение солнечной радиации?
2. Как подразделяется УФ-часть спектра солнечного излучения по характеру биологического действия?
3. Какие существуют методы измерения УФ-составляющей солнечной радиации? Что такое биодоза, минимальная суточная профилактическая доза, оптимальная доза? (Дать определение этих понятий).
4. В чем заключается ультрафиолетовая недостаточность, как осуществляется ее профилактика?
5. К чему приводит чрезмерное облучение организма лучами ИК и УФ спектра; как его предупредить?
Учебный материал
Биологическое действие инфракрасного излучения
Инфракрасное (тепловое) излучение составляет большую часть (~ 58 %) солнечного электромагнитного спектра. Поверхности Земли достигает ИК-излучение с длиной волны 760- 3000 нм, более длинное задерживается атмосферой. ИК-излучение, встречая на пути молекулы и атомы различных веществ, усиливает их колебательные движения и тем самым вызывает тепловой эффект. Оно проникает сквозь атмосферу, толщу воды и почву, сквозь оконное стекло и одежду. Наиболее короткое ИК-излучение (с длиной волны 760- 1000 нм) проникает сквозь ткани тела, в том числе и сквозь кости черепа, на глубину 4 - 5 см. При локальном действии на ткани ИК-излучение несколько ускоряет биохимические реакции, ферментативные и иммунобиологические процессы, рост клеток и регенерацию тканей, усиливает кровоток. Интенсивность прогрева подкожной клетчатки и внутренних органов снижается благодаря кровообращению. При дальнейшем воздействии ИК-излучения глубинное прогревание тканей усиливается, что может привести к тепловому (солнечному) удару.
|
|
|
Активные продукты распада, образующиеся под влиянием инфракрасного излучения на кожу, и нервные импульсы, идущие от нее, распространяют местное действие излучения на весь организм. При таком влиянии (гуморальном и нервном) нормализуется тонус вегетативной нервной системы, снимается чрезмерное напряжение, ослабевает тонус мышц, сосудов, достигается болеутоляющий и противовоспалительный эффект. Благодаря этому ИК-излучение используется в лечебной практике (физиотерапия).
Интенсивность теплового излучения в СИ измеряется в джоулях (Дж), килоджоулях (кДж), мегаджоулях (мДж) на метр квадратный в час [мДж/(м2 · ч)]. Внесистемная (устаревшая) единица [кал/(см2 · мин)] встречается в старых руководствах, справочниках и на шкалах измерительных приборов – актинометров. Интенсивность суммарного теплового излучения Солнца на границе с атмосферой Земли (солнечная постоянная) составляет 4,87 мДж/(м2 · ч) [1,94 кал/(см2 · мин)]. На поверхности Земли в умеренных широтах оно не превышает 3,77 мДж/(м2 · ч) [1,5 кал/(см2 · мин)].
Шкала Галанина для субъективной оценки интенсивности
тепловой радиации
| ИЗЛУЧЕНИЕ | ||
| ИНТЕНСИВНОСТЬ | ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЙСТВИЯ | |
| МДж/(м2 · час) | кал/(см2 · мин)]. | |
| 1 – 2,01 | 0,4 – 0,8 | Слабое, переносится неопределённо долго |
| 2,01 –3,77 | 0,8 – 1,5 | Умеренное, переносится 3 – 5 мин |
| 4,02 – 7,54 | 1,6 – 3,0 | Среднее, переносится 25 – 60 сек |
| 7,54 – 10,05 | 3,0 – 4,0 | Сильное, переносится 10 – 12 сек |
| > 12,56 | > 5 | Очень сильное, переносится 2 – 5 сек |
На производстве, в горячих цехах ИК- излучение может достигать значительно больших величин:
- в трубопрокатных цехах 1,26 – 7,56 мДж/(м2 · ч);
- в цехах агломерационных фабрик 5,04 – 7,56 мДж/(м2 · ч);
- при розливе стали 7,56 – 10,08 мДж/(м2 · ч);
- во время выпуска чугуна и шлака в доменном производстве 12,6 – 25,2 мДж/(м2 · ч).
Уровни излучения, превышающие 3,77 мДж/(м2 · ч), считаются значительными и требуют проведения профилактических гигиенических мероприятий (применение защитных экранов, спецодежды и пр.).
|
|
|
