Upotreba energije zračenja. Sjajna energija i svjetlost. Opći biološki učinak ultraljubičastih zraka na čovjeka izražava se na tri načina.

19.10.2019 | Dizajn noktiju

Od energije elektromagnetnog talasa koju emituje Sunce, samo 1% ultraljubičastih zraka, 39% zraka vidljive svjetlosti i 60% infracrvenih zraka dopire do površine Zemlje. Ostatak se reflektuje, raspršuje ili percipira u atmosferi. Intenzitet sunčevog zračenja zavisi od upadnog ugla svetlosti i providnosti atmosfere, od doba dana i godine. Kada je atmosferski vazduh zagađen prašinom, dimom, zadržava se do 20-40%, a prozorsko staklo zadržava do 90% najvrednijeg ultraljubičastog zračenja.

Biološki učinak sunčevog zračenja na životinjski organizam povezan je s njegovim kvalitativnim sastavom na površini Zemlje. Sunčeve zrake imaju termički i hemijski efekat. Toplotni efekat dolazi više od infracrvenih, a hemijski efekat dolazi od ultraljubičastih zraka. Ove zrake imaju različite dubine prodiranja u kožu i tkiva životinjskog tijela. Najdublje (do 2 - 5 cm) prodiru infracrvene zrake. Koriste se u terapiji za duboko zagrijavanje tkiva ili grijanje novorođenčadi i mladih životinja.

Svjetlosni zraci prodiru u debljinu od nekoliko milimetara, a ultraljubičasti zraci samo desetine milimetara u kožu.

Uticaj sunčeve svetlosti na životinje je veoma važan i raznolik. Njegovi zraci izazivaju iritaciju vidnog živca, kao i osjetljivih nervnih završetaka ugrađenih u kožu i sluzokožu. Osim toga, pobuđuju nervni sistem i endokrine žlijezde i preko njih djeluju na cijeli organizam. Pod utjecajem sunčeve svjetlosti kod životinja se povećava aktivnost oksidativnih enzima, produbljuje se disanje, apsorbiraju više kisika, oslobađaju više ugljičnog dioksida i vodene pare. U perifernoj krvi povećava se broj eritrocita i hemoglobina. Povećava se i probava hrane i taloženje proteina, masti i minerala u tkivima.

Sa nedostatkom svjetlosti tijelo doživljava laganu gladovanje, što uvelike utiče na metabolizam. Kao rezultat toga, produktivnost i otpornost na bolesti značajno su smanjeni, zabilježeno je sporo zacjeljivanje rana, pojava kožnih bolesti i zaostajanje u razvoju mladih životinja. U rano proljeće, zbog slabljenja obrambenih snaga organizma uzrokovanog naglim smanjenjem intenziteta sunčeve svjetlosti u prethodnim zimskim mjesecima, povećava se broj respiratornih bolesti kod životinja, a uočavaju se i neke infekcije. Zbog toga se tokom zimskih mjeseci životinje redovno puštaju u šetnje na otvorenom tokom najsunčanijih sati u danu. Najmanje od svega, lako se gladuje kod goveda iz slobodnog uzgoja i slobodnih svinja. Svjetlosni zraci također imaju značajan utjecaj na reproduktivne sposobnosti životinja.

Međutim, vrlo jaka rasvjeta nije ravnodušna prema životinjama, pa se tovljenice drže u umjereno osvijetljenim, pa čak i zamračenim prostorijama.

Prejaka sunčeva svjetlost nepovoljno djeluje na životinje koje nisu navikle na nju u vidu opekotina, a ponekad i sunčanice. Za zaštitu životinja od sunčevog udara uređuju se sjenovite krošnje, koristi se hlad drveća, a naporan rad na konjima se otkazuje u vrućim satima dana.

Životinje, posebno ptice, vrlo su osjetljive na trajanje i intenzitet svjetlosnog režima. Stoga je u praksi industrijskog uzgoja peradi svjetlosni režim jasno razrađen u skladu s fiziološkim stanjem ptice.

Od velike važnosti za životinje je ultraljubičasti dio sunčevog spektra. Ultraljubičaste zrake poboljšavaju rad organa za disanje i cirkulaciju, opskrbu tkiva kisikom. Oni također izazivaju opći stimulativni učinak širenjem krvnih žila kože. Istovremeno se povećava rast kose, aktivira se funkcija znojnih i lojnih žlijezda, deblja se stratum corneum, a epidermis zadebljava. S tim u vezi povećava se otpor kože, povećava se rast i regeneracija tkiva, zacjeljivanje rana i čireva. Ultraljubičasto zračenje normalizuje metabolizam fosfora i kalcijuma, potiče stvaranje vitamina D. Ultraljubičasto zračenje je snažan adaptogeni faktor koji se široko koristi u stočarstvu za održavanje zdravlja i povećanje produktivnosti životinja i peradi.

Ultraljubičaste zrake imaju baktericidno - bakterioubijajuće dejstvo. Stoga se sunčevo zračenje dugo smatralo moćnim, pouzdanim i besplatnim prirodnim dezinficijensom vanjskog okruženja. Neki oblici mikroba i virusa na direktnoj sunčevoj svjetlosti umiru za 10-15 minuta.

Od velike važnosti u prevenciji svjetlosnog gladovanja je umjetno ultraljubičasto zračenje uz pomoć živino-kvarcnih lampi i korištenje lampi infracrvenog zračenja za grijanje životinja. Način njihove upotrebe, doziranje i radni red treba da kontrolišu veterinari. Radnici koji brinu o životinjama u vrijeme izlaganja trebali bi poduzeti odgovarajuće sigurnosne mjere. Razvijeni su i koriste se odgovarajući standardi za upotrebu infracrvenih i ultraljubičastih lampi.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.

Zračna energija sunca dolazak na Zemlju je najznačajniji izvor energije dostupan čovječanstvu. Sunce je, kao i druge zvijezde, vruć plin. Unutar Sunca postoji oblast visokog pritiska, gde temperatura dostiže 15 - 20 miliona stepeni. Sunce ima neznatnu količinu kiseonika, pa se procesi sagorevanja, shvaćeni u uobičajenom smislu, ne odvijaju na bilo koji primetan način. Ogromna energija se stvara na Suncu zbog sinteze svjetlosnih elemenata vodonika i helijuma.

Energija zračenja sunca, apsorbiran od površine tla, pretvara se u toplinu i prenosi se na donje slojeve tla. Dio sunčeve energije reflektuje se od površine tla. Ako je temperatura površine tla niža od temperature površinskog sloja atmosfere, tada tlo odaje toplinu akumuliranu zbog dolaznog sunčevog zračenja.

Energija zračenja sunca, pretvoren u toplotu, može se koristiti, zaobilazeći elektrolizu, direktno za termohemijsko razlaganje vode. Ranije je pokazano da su dvostepeni termohemijski ciklusi malo verovatni kada se koristi toplota nuklearnih reaktora. Ali temperature potrebne za dvostepeni termohemijski ciklus razlaganja vode mogu se postići korišćenjem sunčeve energije.

Energija zračenja sunca, prvenstveno ultraljubičasti dio sunčevog spektra, ima značajne biološke efekte. Mod njegovog uticaja u koži proizvodi vitamin I), koji je neophodan za pravilnu razmenu u organizmu fosfora i kalcijuma, najvažnijih komponenti koštanog i moždanog tkiva.

Količina sunčeva energija zračenja, koji stiže za 1 min na površinu od 1 cm2, smještenu izvan zemljine atmosfere okomito na sunčeve zrake na prosječnoj udaljenosti od Zemlje do Sunca, naziva se solarna konstanta. Pretpostavlja se da se pri maksimalnoj sunčevoj aktivnosti zračenje Sunca donekle povećava, ali ne prelazi dijelove procenta. I Sunčeva aktivnost značajno utiče na zemaljske procese, koji se manifestuju kroz solarno-terestričke odnose u odgovoru Zemlje (njenih spoljašnjih omotača, uključujući i biosferu) na promene ove aktivnosti.

OD sunčeva energija zračenja povezano je osvjetljenje zemljine površine, što je određeno trajanjem i intenzitetom svjetlosnog toka. Zbog rotacije Zemlje dolazi do periodične izmjene tamnih i dnevnih sati, kao i do promjene u trajanju dnevnog svjetla. Budući da ovaj faktor ima ispravnu periodičnost, njegov životni značaj je izuzetno velik.

Tokom fotosinteze sunčeva energija zračenja se pretvara u hemijsku i u obliku potencijalne energije nalazi se u biljnoj organskoj masi – proizvod fotosinteze.

Zovu to zračenje sunčeva energija zračenja pada na ozračenu površinu.

Povećanje gustine protoka sunčeva energija zračenja, kao što je već napomenuto, može se izvesti pomoću ogledala i sistema sočiva, međutim, u nastavku će se glavna pažnja posvetiti sustavima koncentriranja ogledala, što ne svodi općenitost osnovnih odredbi razvijenog pristupa na formalizirani opis. procesa koji se razmatra.

Izvor prirodne svjetlosti je sunčeva energija zračenja. Prirodna prosečna spoljašnja osvetljenost tokom godine naglo varira po mesecima i satima u danu, dostižući maksimum u junu i minimum u decembru u srednjoj zoni naše zemlje.

Neiscrpan izvor toplotne energije je sunčeva energija zračenja, što također uzrokuje stvaranje vjetra, tokova vode i drugih vrsta energije. Međutim, industrijska upotreba energije sunčevog zračenja u obliku topline i dalje je ograničena.

SOLARNA KONSTANTA - ukupan iznos sunčeva energija zračenja pada izvan Zemljine atmosfere na oblast jedinične površine koja se nalazi okomito na sunčeve zrake na usp.

Izvor prirodnog svjetla - potok sunčeva energija zračenja dostižući površinu zemlje u obliku direktne i difuzne svjetlosti. Najhigijenskiji je - ima povoljan spektralni sastav. U zavisnosti od geografske širine, godišnjeg doba, vremenskih uslova, nivo prirodne svetlosti može se dramatično promeniti iu prilično širokom rasponu.

SOLAR - uređaj koji hvata sunčeva energija zračenja i pretvarajući ga u druge, pogodne za praktične.

Glavni izvor toplote za tlo je sunčeva energija zračenja. Od određene važnosti može biti toplina koja se oslobađa tokom egzotermnih reakcija uzrokovanih mikroorganizmima u sloju tla.

Prvi termalni faktor je zbog neravnomjerne raspodjele sunčeva energija zračenja preko površine zemlje. U polarnim područjima, do 95% sunčevih zraka se odbija od snijega i leda. To se objašnjava činjenicom da na visokim geografskim širinama zraci ulaze u atmosferu pod kosim uglom, što znači da je njihova svjetlosna energija raspoređena na velikoj površini zemljine površine. Klizne sunčeve zrake, koje ne ulaze u atmosferu pod pravim uglom, prolaze kroz deblji sloj vazduha. Stoga je ovdje uvijek hladno, stalno se stvara visok pritisak. Nasuprot tome, u ekvatorijalnoj zoni, sunčeve zrake padaju na površinu Zemlje pod pravim uglom, snažno je zagrijavajući. Kao rezultat, ovdje se formira zona niskog pritiska. Zbog toga dolazi do kretanja zraka iz polarnih područja prema ekvatoru, tj. od područja visokog do niskog pritiska. Ekvatorijalne zračne mase se, intenzivno i brzo zagrijavajući, dižu i u visokim slojevima atmosfere razilaze se na sjever i jug i hlade.

HELIOELEKTRIČNA ELEKTRANA - solarna elektrana koja pretvara sunčeva energija zračenja u električnom

Recimo da možemo prikupiti sunčeva energija zračenja, koji padne na površinu zemlje za godinu dana; ako možemo transformirati ovu zračeću energiju u takvu energiju koja bi bila korisna za nas, onda ispada da ćemo takvom transformacijom pokriti sve izvore energije koji su trenutno dostupni na zemlji.

Korištenje izvora energije kao npr sunčeva energija zračenja u poluvodičkim instalacijama i fotoćelijama, korištenje unutrašnje topline Zemlje, energije morske plime i oseke itd. Sve to, zajedno sa razvojem kontroliranih termonuklearnih reakcija, omogućit će višestruko povećanje količine proizvedene električne energije. energije u odnosu na sadašnji nivo.

Takav način rada (QI konstantnost) je zapravo implementiran u termogeneratorima koji koriste sunčeva energija zračenja ili toplota raspada radioaktivnih izotopa.

Visokoemisioni premazi se široko koriste u instalacijama koje koriste sunčeva energija zračenja. Praktična solarna tehnologija se trenutno razvija velikom brzinom.

Među klimatskim faktorima, važno mjesto u životu biljaka zauzimaju svjetlost i toplina, povezane sa sunčeva energija zračenja; voda; sastav i kretanje vazduha. Atmosferski pritisak i neke druge pojave uključene u pojam klime nemaju značajan značaj u životu i rasprostranjenju biljaka.

U budućnosti je moguće izgraditi ekonomičnije solarne stanice koristeći poluvodiče (solarne baterije) za direktnu konverziju sunčeva energija zračenja u električnu energiju. ]

Svetlost je glavni faktor životne sredine koji određuje osnovu vitalne aktivnosti biljnog organizma - fotosintezu, proces transformacije zelenim biljkama. sunčeva energija zračenja u energiju hemijskih veza organskih supstanci. Ovaj proces se događa apsorpcijom ugljičnog dioksida i oslobađanjem slobodnog kisika. Uz sudjelovanje pigmenata koji apsorbiraju svjetlost - klorofila i nekih drugih - ugljični dioksid i voda, reagirajući, formiraju glavnu hranu biljaka - ugljikohidrate.]

U našim istraživanjima polazimo od razmatranja da je promjenom optičkih svojstava površine tla moguće povećati apsorpciju sunčeva energija zračenja tokom dana i smanjiti toplotno zračenje noću. Naši prošlogodišnji eksperimenti sa celulozno acetatnom folijom pokazali su da ova folija može poslužiti kao odlična zaštita od zračenja, ali je do sada preskupa za uzgoj u polju.

Uveliko se radi u pravcu stvaranja solarnih elektrana baziranih ili na korišćenju solarnih koncentratora u sprezi sa termodinamičkim (parnoturbinskim) ciklusom, ili na korišćenju tehnologije direktne konverzije. sunčeva energija zračenja u struju.

Dakle, energija koju isporučuje Sunce može se koristiti samo za proizvodnju rada u vjetroturbini, pod uvjetom da postoji temperaturna razlika između pojedinih dijelova atmosfere stvorena apsorpcijom sunčeva energija zračenja i njegovu djelimičnu emisiju u svjetski prostor. Dakle, ne ide sva toplota primljena od grijača, već samo dio, dok se ostatak topline predaje hladnjaku.

Atmosfera određuje svjetlost i regulira toplinske režime Zemlje, doprinosi preraspodjeli topline na globusu. Zračna energija sunca- praktično jedini izvor topline za Zemljinu površinu - djelomično apsorbira atmosfera. Energija koja dospijeva na površinu Zemlje djelomično se apsorbira u tlo i vodena tijela, mora i okeani, a djelomično se reflektuje u atmosferu.

Elektromagnetno zračenje ( sunčeva energija zračenja) - elektromagnetski talasi koji se šire brzinom od 300 hiljada km/s. Korpuskularno zračenje se uglavnom sastoji od protona koji se kreću brzinom od 300 - 1500 km/s i gotovo u potpunosti su zarobljeni Zemljinom magnetosferom.

Sunčevo zračenje je bitan faktor u formiranju klime. Zbog prašine u gradovima sunčeva energija zračenja apsorbuju čestice prašine. Prema američkim i britanskim istraživačima, veliki gradovi primaju 15% manje sunčevog zračenja, 10% više kiše, 10% više oblačnih dana, a u proteklih 80 godina učestalost magle se udvostručila.

Nije slučajno što počinjemo naš pregled sa ovim faktorom životne sredine. Energija zračenja sunca, ili sunčevo zračenje, glavni je izvor topline i života na našoj planeti. Samo zahvaljujući tome, u dalekoj prošlosti na Zemlji, organska tvar je mogla nastati i u procesu evolucije postići one stupnjeve savršenstva koje danas opažamo u prirodi. Glavna svojstva energije zračenja kao ekološkog faktora određena su talasnom dužinom. Na osnovu toga, u okviru celokupnog svetlosnog spektra, izdvaja se vidljiva svetlost, njen ultraljubičasti i infracrveni deo (slika 10). Ultraljubičasti zraci imaju hemijski efekat na žive organizme, infracrveni zraci imaju toplotni efekat.

Rice. 10. Spektri sunčevog zračenja c. različiti uslovi (prema: Odum, 1975).
1 - nije promijenjen atmosferom; 2 - na nivou mora po vedrom danu; 3 - prolazi kroz kontinuiranu oblačnost; 4 - prolazi kroz vegetacijsku krošnju.

Glavni parametri uticaja ovog faktora na životnu sredinu su: 1) fotoperiodizam - redovna promena dnevnog svetla i tame (u satima); 2) intenzitet osvetljenja (u luksima); 3) napon direktnog i rasejanog zračenja (kalorije po jedinici površine u jedinici vremena); 4) hemijsko dejstvo svetlosne energije (talasna dužina).

Sunce neprekidno emituje ogromnu količinu energije zračenja. Njegova snaga, odnosno intenzitet zračenja, na gornjoj granici atmosfere je od 1,98 do 2,0 cal/cm 2 -min. Ovaj indikator se naziva solarna konstanta. Međutim, solarna konstanta, očigledno, može donekle varirati. Primjećuje se da se posljednjih godina sjaj Sunca povećao za otprilike 2%. Kako se približava Zemljinoj površini, sunčeva energija prolazi kroz duboke transformacije, a najveći dio zadržava atmosfera. Dalje, vegetacija ometa svjetlosne valove, a ako predstavlja višeslojnu zatvorenu plantažu drveća, tada vrlo mali dio početne sunčeve energije dospijeva na površinu tla. Pod krošnjama guste bukove šume ovaj broj je 20-25 puta manji nego na otvorenom. Ali poenta nije samo u oštrom smanjenju količine svjetlosti, već iu činjenici da se u procesu prodiranja u dubine šume mijenja spektralni sastav svjetlosti. Posljedično, prolazi kroz kvalitativne promjene koje su vrlo značajne za biljke i životinje.

Govoreći o ekološkom značaju svjetlosti, mora se naglasiti da je ovdje najvažnija njena uloga u fotosintezi zelenih biljaka, jer rezultat je stvaranje organske tvari, biljne biomase. Potonji predstavlja primarne biološke proizvode o čijoj upotrebi i transformaciji ovisi sve ostalo što živi na Zemlji. Intenzitet fotosinteze uvelike varira u različitim geografskim područjima i zavisi od godišnjeg doba, kao i od lokalnih uslova životne sredine. Dodatna rasvjeta vam omogućava značajno povećanje rasta čak i vrsta drveća i grmlja, a da ne spominjemo zeljaste biljke. I. I. Nikitin klijao je žir 10 dana pod kontinuiranim osvjetljenjem, zatim 5 mjeseci. uzgajali su sadnice na svjetlu sa osvjetljenjem od 4 hiljade luksa. Kao rezultat, hrastovi su dostigli visinu od 2,1 m. Nakon presađivanja u zemlju, 8-godišnji ogledni hrast dao je godišnji prirast u visini od 82 cm, dok su kontrolna stabla samo 18 cm.

Važno je napomenuti da iako vitalna aktivnost i produktivnost životinja izravno (za fitofage) ili indirektno (za zoofage) ovise o primarnoj proizvodnji biljaka, ipak je odnos između menada i životinja daleko od jednostranog. Utvrđeno je da su fitofagne životinje, poput losa, koje jedu zelenu biljnu masu i oštećuju fotosintetske organe, sposobne za
značajno smanjuju intenzitet fotosinteze i produktivnost biljaka. Dakle, u Centralnom černozemskom rezervatu (regija Kursk), los je jeo samo 1-2% fitomase mladih hrastovih šuma, ali je njihova produktivnost pala za 46%. Dakle, u sistemu krmna biljka – fitofag postoji i direktna i povratna veza.

Fotoperiodizam igra veliku ulogu u životu svih živih bića. Proučavanjem ovog faktora postaje jasno da fotoperiodična reakcija leži u osnovi mnogih bioloških fenomena, budući da je direktan faktor koji ih određuje ili obavlja signalne funkcije. Izuzetan značaj fotoperiodične reakcije u velikoj meri je posledica njenog astronomskog porekla i, samim tim, visokog stepena stabilnosti, što se, na primer, ne može reći za temperaturu sredine, koja je takođe izuzetno važna, ali izuzetno nestabilna.

Sama činjenica da se životinje dijele u dvije velike grupe prema vremenu aktivnosti – dnevnu i noćnu – jasno ukazuje na njihovu duboku ovisnost o fotoperiodičnim uvjetima. O istom svjedoči i pravilnost koju su 1920. ustanovili američki naučnici W. Garner i G. Allard, prema kojoj se biljke dijele na tipove dugih i kratkih dana u odnosu na svjetlost i temperaturu. Kasnije se pokazalo da je slična fotoperiodična reakcija karakteristična i za životinje, te je stoga opšteg ekološkog karaktera.

Redovna promjena dužine dnevnog vremena po godišnjim dobima određuje vrijeme nastupanja stanja dijapauze brojnih vrsta insekata i drugih zglavkara, posebno krpelja. Kroz suptilne eksperimente, A. S. Danilevsky i njegovi saradnici dokazali su da dijapauzu stimulira upravo skraćivanje dana, a ne smanjenje temperature zraka, kako se ranije mislilo (slika 11). Shodno tome, redovno povećanje dužine dnevnog vremena u proljeće služi kao jasan signal za prestanak stanja dijapauze. U isto vrijeme, populacije vrsta koje žive na različitim geografskim širinama razlikuju se u specifičnim fotoperiodskim zahtjevima. Na primjer, za leptira oksalnog strijelca (A crony eta rumicis), u Abhaziji je potrebna dužina dana od najmanje 14 sati i 30 minuta, u regiji Belgorod - 16 sati i 30 minuta, u regiji Vitebsk - 18 sati. i kod Lenjingrada - 19 sati.Drugim rečima, sa napredovanjem ka severu za svakih 5° geografske širine, trajanje dana potrebnog za izlazak iz dijapauze kod ove vrste se produžava za oko sat i po.

Rice. 11. Fotoperiodična reakcija tipa dugog dana - leptir kupusa (1) i tipa kratkog dana - svilena buba (2) (prema: Danilevsky, 1961).

Dakle, fotoperiodizam je glavni faktor u sezonskoj aktivnosti artropoda. Štoviše, slična istraživanja botaničara su pokazala da su mnoge pojave u sezonskom životu biljaka, dinamika njihovog rasta i razvoja, također povezane s fotoperiodičnom reakcijom. Na primjer, fotoperiodični faktor služi kao signal za ranu pripremu biljaka za zimu, bez obzira na vremenske prilike. Sve to čini fotoperiodizam veoma važnim faktorom u uvođenju poljoprivrednih biljaka u nove površine, u njihovom uzgoju u plastenicima itd.

Konačno, poređenje rezultata eksperimenata na fotoperiodizmu insekata fitofaga i njihovih prehrambenih biljaka otkrilo je duboku međuzavisnost između njih. I jedni i drugi na sličan način reagiraju na utjecaj istog ekološkog faktora, stoga njihovi trofički odnosi imaju duboku ekološku i fiziološku osnovu.

Proučavanje fotoperiodičnih reakcija kod viših kralježnjaka također je donijelo izuzetno zanimljive rezultate. Dakle, u jesen životinje koje nose krzno razvijaju sve gušću i bujnu liniju dlake. Zimi dostiže svoj najveći razvoj i maksimalna termoizolaciona svojstva. Ove zaštitne funkcije krzna pojačane su debelim slojem masti koji se stvara ispod kože u kasno ljeto i jesen. Zimi su navedene morfofiziološke adaptacije u potpunosti funkcionalne. Dugo se vjerovalo da je glavni faktor koji određuje sezonski razvoj krzna i sala temperatura zraka, njen pad u jesensko-zimskim mjesecima. Međutim, eksperimenti su pokazali da mehanizam pokretanja ovog procesa nije povezan toliko s temperaturom koliko s fotoperiodizmom. U laboratorijskom vivarijumu, pa čak i na farmi krzna, možete smjestiti američke kune ili druge životinje u kaveze s podesivim osvjetljenjem i umjetno smanjiti dnevno svjetlo počevši od sredine ljeta. Kao rezultat toga, proces linjanja kod pokusnih životinja počinje mnogo ranije nego u prirodi, ide intenzivnije i, shodno tome, završava ne do zime, već početkom jeseni.

Na fotoperiodičnoj osnovi počiva i najvažniji sezonski fenomen u životu ptica selica - njihova migracija i usko povezani procesi linjanja perja, nakupljanja masti ispod kože i na unutrašnjim organima, itd. temperaturu i uslove hrane tako što ćete ih "izbjeći. Međutim, u ovom slučaju glavnu signalnu ulogu igraju promjene ne temperature, već svjetlosnog režima - smanjenje dužine dana, što se može dokazati eksperimentima. U laboratoriju, djelovanjem na fotoperiodični odgovor ptica, nije previše teško dovesti ih u specifično predselidbeno stanje, a zatim u migratorno uzbuđenje, iako će temperaturni uvjeti ostati stabilni.

Ispada da je ciklička priroda seksualne aktivnosti životinja, ciklička priroda njihove reprodukcije, također fotoperiodična. Možda je to posebno iznenađujuće, budući da biologija reprodukcije spada u svojstva organizma, najfinije oblikovana, sa najsloženijom koordinacijom odnosa.

Eksperimenti na mnogim vrstama ptica i sisara su pokazali da je povećanjem dužine dnevnog svetla moguće aktivirati gonade (slika 12), dovesti životinje u stanje seksualnog uzbuđenja i postići produktivno parenje čak i u jesensko-zimskom periodu. mjeseci, ako, naravno, pozitivna reakcija na svjetlo će biti pogođena oba pola. U međuvremenu, ženke nekih vrsta (na primjer, vrapci) su u tom pogledu mnogo inertnije od mužjaka i zahtijevaju dodatnu etološku stimulaciju.

Rice. 12. Utjecaj svjetlosti na razvoj spolnih žlijezda kod mužjaka i ženki kućnih vrabaca zaklanih nakon držanja u različitim uslovima (prema: Polikarpova, 1941).
a - iz testamenta od 31. januara; b - iz komore sa sobnom temperaturom 29. januara; c - iz kamere sa dodatnim svjetlom 28. januara.

Neki sisari - samur, kuna, niz drugih vrsta kunjara, kao i srndać - odlikuju se zanimljivom osobinom reproduktivne biologije. Kod njih se oplođeno jaje prvo ne implantira u zid materice, već<в течение длительного времени находится в состоянии покоя, так называемой латентной стадии. У соболя эта стадия продолжается несколько месяцев и лишь приблизительно за полтора месяца до рождения щенков происходит имплантация яйца и очень быстрое эмбриональное развитие. Таким образом, беременность распадается как бы на длительный период предбеременности, или латентный, и короткий, порядка 35-45 дней, период вынашивания, т. е. собственно эмбрионального развития. Благодаря этому замечательному приспособлению животные получают возможность с минимальными энергетическими затратами переживать тяжелое зимнее время. Оказывается, что продолжительность латентного периода также регулируется фотопериодической реакцией и, если воспользоваться последней, может быть существенно сокращена.

Uticaj odnosa perioda osvetljenja i mraka i promene intenziteta osvetljenja tokom dana na aktivnost životinja je veoma veliki. Na primjer, dnevne ptice se bude u zoru na određenom intenzitetu "buđenja iluminacije", ovisno o visini sunca u odnosu na horizont. Pojava odgovarajućeg "svjetla buđenja" služi kao signal koji stimulira aktivaciju ptica. Drozdovi počinju pokazivati znakove života na 0,1 luksa, kada je u šumi još gotovo potpuno mrak; kukavici je potreban 1 luks za buđenje, crnoglavoj pevačici - 4, zebi - 12, kućnom vrapcu - 20 luksa. U skladu s tim, po lijepom vremenu, ptice se na datom području bude u određeno vrijeme i određenim redoslijedom, što nam omogućava da govorimo o postojanju "ptičjih satova". Na primjer, u uhleshozu Les na Vorskla u Belgorodskoj oblasti, u maju-junu, u prosjeku se čuju prvi zvici ptica u sljedeće vrijeme: slavuj - u 2 h 31 min, crni i pjevački drozd - 2 h 31 min. , kukavica - 3 h 00 min, crnoglava peharka - 3 h 30 min, velika sjenica - 3 h 36 min, vrabac - 3 h 50 min.

Dnevne promjene u režimu osvjetljenja duboko utiču na vitalnu aktivnost biljaka, a prije svega na ritam i intenzitet fotosinteze, koja prestaje u tamnim satima dana, za vrijeme lošeg vremena i zimi (Sl. 13).

Konačno, solarna energija može igrati vrlo važnu ulogu kao izvor topline, utječući na živa bića direktno ili duboko utječući na njihovu okolinu na lokalnom ili globalnom nivou.

Općenito, iz gore navedenih fragmentarnih informacija jasno je da svjetlosni faktor igra izuzetno važnu i svestranu ulogu u životu organizama.

Rice. 13. Ovisnost fotosinteze od svjetlosne energije u različitim biljnim populacijama (prema: Odum, 1975).
1 - drveće u šumi; 2 - listovi obasjani suncem; 3 - zasjenjeni listovi.

Energija zračenja je zbir svih elektromagnetnih talasa koji nastaju i šire se u svemiru brzinom koja se približava 300 hiljada km/s. Patološki učinak na organizam je uglavnom uzrokovan zračenjem koje može izazvati jonizaciju u tkivima. Štaviše, morbidni efekat zraka obrnuto je proporcionalan dužini njihovih talasa.

Različite vrste energije zračenja imaju različite efekte. U nekim slučajevima, energija zračenja, koju tkiva apsorbiraju, pretvara se u toplinsku energiju, zbog čega se životinje pregrijavaju; u drugim, ima hemijsko dejstvo na tkiva, izaziva niz hemijskih transformacija u telu i daje takozvani fotohemijski efekat.

U nastanku patoloških procesa u organizmu određenu ulogu mogu odigrati sunčeve zrake, a prvenstveno ultraljubičasto sunčevog spektra. Ove zrake imaju hemijski efekat, a što je kraća talasna dužina, to su intenzivnije. Dejstvo zraka na organizam zavisi od trajanja dejstva, njihovog upadnog ugla, debljine atmosferskog sloja kroz koji zraci prolaze, kao i od propusnosti tkiva i opšte reaktivnosti organizma. Produženim izlaganjem ultraljubičastim zracima krvne žile životinje se šire, krvni tlak pada, metabolizam (uglavnom bjelančevina) je poremećen, a procesi propadanja u tkivima se intenziviraju.

Uz intenzivno i dugotrajno zračenje velikih položaja tijela, životinja može doživjeti teške hemodinamske poremećaje - poput šoka, koji ponekad čak dovede do smrti. Patogeni učinak ultraljubičastih zraka na centralni nervni sistem razvija se u dva smjera: s jedne strane, njegova aktivnost je inhibirana zbog iritacije receptorskog aparata (zracima i toksičnim produktima propadanja tkiva); s druge strane, postoji toksični učinak na njega (humoralnim putem) ozračenog holesterola i proteinsko-lipoidnih krvnih kompleksa.

Dugi talasi sunčevog spektra, crveni i infracrveni zraci imaju toplotni efekat na organizam. Od prekomjernog djelovanja ovih zraka uočava se pregrijavanje tijela ili nastaju opekotine različitog stepena.

Pod utjecajem direktne sunčeve svjetlosti, ako padnu na nezaštićenu glavu životinje, može doći do sunčanice. Kada se to dogodi, dolazi do širenja krvnih žila centralnog nervnog sistema (meninge) i oštećenja vazomotornih organa. Ponekad se primjećuju rupture kapilara i krvarenja u nervnom tkivu. Životinje su u početku jako uzbuđene, disanje i puls im se učestalije, počinju grčevi, zatim počinje faza ugnjetavanja. Životinje često umiru od paralize respiratornih ili cirkulatornih centara. Dejstvo sunčeve svetlosti na organizam možda neće doći odmah, već nakon nekoliko sati, odnosno kada ultraljubičasti hemijski deo spektra počne da pokazuje svoje dejstvo. Za razliku od toplotnog udara, tokom sunčanog udara nije potrebno prethodno pregrijavanje tijela: povećanje tjelesne temperature tokom sunčanog udara smatra se sekundarnim faktorom kao rezultatom iritacije nervnih centara za regulaciju topline. Poremećaj funkcije viših nervnih centara, ekscitacija moždane kore tokom sunčanice su varijabilniji i uporniji nego tokom termalnog.

lasersko zračenje. Laser je sposoban da emituje monohromatske snopove svetlosti sa malim uglom divergencije. Zraci djeluju na tkivo vrlo kratko (stotinjak tisućnjaka sekunde), apsorbiraju ih pigmentirana tkiva, eritrociti, melanomi itd. Laserski zraci uništavaju živa tkiva, na njih su posebno osjetljivi tumori. Oštećenje biološkog objekta nastaje kao rezultat toplinskog djelovanja zraka na tkiva i apsorpcije toplinske energije od njih. U tkivima i stanicama istovremeno nastaju toksične tvari i mijenja se djelovanje tkivnih enzima. Osim toga, moguće je mehaničko djelovanje zbog trenutnog prijelaza čvrstih i tekućih tvari u plinovito stanje i povećanja unutarćelijskog tlaka (do nekoliko desetina i stotina atmosfera).

Djelovanje jonizujućeg zračenja. Glavni izvor jonizujućeg zračenja su rendgenski i radioaktivni. Biološki efekat ovog zračenja zavisi od mnogih faktora: vrste zračenja, doze opšte ili lokalne ekspozicije, spoljašnje ili unutrašnje izloženosti, jednokratne ili ponovljene, kao i individualne i specijske osetljivosti organizma.

Različita tkiva imaju različitu osjetljivost na izlaganje radijaciji. Prema stepenu oštećenja mogu se rasporediti na sljedeći način: "hematopoetski organi, crijevne žlijezde, genitalni epitel, epitel kože i sočiva, endotel, fibrozno tkivo, unutrašnji epitelni organi, hrskavica, kosti, mišići, nervno tkivo. Funkcionalno i strukturno. promjene u nervnom sistemu, uočene tokom izlaganja zračenju, dovode do kršenja regulacije aktivnosti cijelog organizma, do smanjenja njegove otpornosti na zarazne bolesti.

Radijacijska bolest je opće oštećenje organizma kao posljedica djelovanja velikih doza jonizujućih zraka. Javlja se kako pri vanjskom izlaganju zračenju (u slučaju nezgode pri radu sa generatorima koji mogu proizvoditi jonizujuće zračenje, u atomskoj eksploziji, u slučaju nepravilne primjene zračne terapije), tako i pri unutrašnjem izlaganju (kada razne radioaktivne tvari dospiju u telo hranom, udahnutim vazduhom). materije).

Tijek radijacijske bolesti može biti akutni (kada velike doze jonizujućeg zračenja djeluju na tijelo) i kronični (niske doze djeluju na organizam, ali dugo vremena).

Dugoročne posljedice jonizujućeg zračenja su njihovo kancerogeno djelovanje i oštećenje hromozomskog aparata zametnih stanica. Kod teških ozljeda zračenja, kao posljedica smanjenja otpornosti tijela, bilježi se autoinfekcija, a u slučaju nakupljanja toksičnih tvari u krvi, bilježe se fenomeni gokseuchi.

Djelovanje struje.

Patološko djelovanje električne energije na tijelo životinje će se pojaviti ako je u direktnom kontaktu sa predmetom koji nosi struju ili ako je tijelo bilo podvrgnuto pražnjenju atmosferskog elektriciteta (prilikom udara groma). Patološke promjene u organizmu zavise od svojstava električne struje, reaktivnosti tijela i njegovih tkiva, kao i od niza privatnih popratnih momenata. Učinak električne struje na tijelo određen je njenim naponom i jačinom, trajanjem izlaganja, prirodom struje (konstantna, naizmjenična), otporom tkiva, smjerom struje i individualnim karakteristikama životinje.

Učinak električne struje ovisi o vitalnosti organa kroz koje je prošla. Najopasnije je po život ako struja prolazi kroz srce.Nastaje spora i nepovratna paraliza, razvijaju se fenomeni atrijalne fibrilacije ventrikula, a u stanju dijastole dolazi do zastoja srca. Nervni centri kod životinja nekih vrsta manje su osjetljivi na električnu struju od srca.

Postoje lokalni i opšti efekti električne struje. Lokalnim djelovanjem dobiva se opekotina, koja ponekad ima oblik provodnika koji je izvršio svoj učinak. Na mjestu ulaska i izlaska struje iz tijela nastaju rane, a oko njih, zbog paralize kožnih sudova, razgranate figure crvene boje. Nakon nekog vremena (nekoliko dana, sedmica) nakon izlaganja električnoj struji, često se na mjestu lezije uočava nekroza vanjskog integumenta i podložnih tkiva. Ponekad na koži ostaju mala sivkasto-bijela tvrda područja ovalnog ili okruglog oblika, omeđena uzvišenjima u obliku valjka. To su takozvani električni znakovi; histološki, izgledaju kao palisadne ćelije Malpigijevog sloja kože. Ista tkiva karakterizira ćelijska struktura, au nekim ćelijama postoji plin koji nastaje, očigledno, kao rezultat elektrohemijskog djelovanja struje.

Općim djelovanjem električne struje prvenstveno su pogođeni nervni i kardiovaskularni sistem. Promjene u centralnom nervnom sistemu se odvijaju u dvije faze: u obliku kratkotrajne ekscitacije i dugotrajne depresije, odnosno inhibicije. Faza ekscitacije je oštro izražena pod dejstvom male struje.Kada prođe struja od 100 A i više, faza ekscitacije je vrlo kratka, ali brzo je praćena fazom usporavanja koja se često manifestuje padom krvnog pritiska i prestanak disanja. Kao rezultat, dolazi do takozvane imaginarne smrti.

Poremećaj cirkulacije i disanja prilikom elektrotraume također se javlja u dvije faze. U prvoj fazi raste arterijski i venski pritisak, ubrzava se disanje. Promjene u hemodinamici i respiratornom ritmu su posljedica električne stimulacije receptorskog gela, kao i konvulzivne kontrakcije prugasto-prugastih mišića. Tokom porasta krvnog pritiska, kontrakcije srca postaju manje učestale zbog iritacije strujom vagusnog živca. U drugoj fazi, koja nastupa prilično brzo, krvni pritisak naglo pada i disanje prestaje.

Kod životinja koje su bile podvrgnute električnoj traumi bilježe se teška oštećenja nervnog sistema, paraliza prugasto-prugastih mišića, oštećenje crijeva, mjehura, bubrega, edem, vodenica zglobova. Posljedice električnih ozljeda zavise i od početnog funkcionalnog stanja centralnog nervnog sistema, o čemu svjedoči i činjenica da je kod anesteziranih životinja smanjen učinak električne struje. Jaka električna struja može izazvati stanje parabioze tkiva; ovo je, po svoj prilici, zbog odsustva bolnosti zahvaćenih tkiva.

Mehanizam djelovanja električne struje. Električna struja djeluje na organizam u tri smjera: elektrohemijskom, elektrotermičnom i elektromehaničkom.

Elektrohemijsko djelovanje izraženo u pojavi procesa elektrolize u tkivima, u kršenju njihovih koloidnih struktura; dolazi, posebno, do stvaranja masnih kiselina iz razgradnje sebuma. Elektrohemijski proces je uzrok formiranja električnih znakova na mestu ulaska i izlaska električne struje.

Elektrotermalno djelovanje To je uzrokovano činjenicom da električna energija, prošavši kroz tkiva tijela, prelazi u toplinu (Joule toplina). Posebno mnogo topline se stvara kada struja visokog napona prolazi kroz koštano tkivo, zbog čega se na kostima pojavljuju tzv. bijeli su, sfernog ili jajolikog oblika, veličine zrna prosa ili graška, sastoje se od krečnog fosfata sa njegovom naknadnom transformacijom (nakon prestanka struje i hlađenja mase) u čvrsto tijelo. Povećanje temperature tkiva posebno je uočljivo na tačkama ulaska i izlaska struje; izaziva iritaciju nervnih receptora, što rezultira bolom i refleksnim poremećajem aktivnosti različitih organa. Električna ozljeda također povećava tjelesnu temperaturu.

Elektromehaničko djelovanje zbog direktnog prijelaza električne energije u mehaničku energiju, kao i djelovanja plina i pare nastalih na mjestu ozljede; ovi faktori uzrokuju strukturne promjene u tkivima kao što su urezane rane, prijelomi, koštane trabekule itd.

Djelovanje atmosferskog elektriciteta (munja). Udar groma u glavu obično rezultira smrću od respiratorne paralize. Od lokalnih promjena prilikom udara groma nastaju opekotine s rupturom tkiva, na vanjskim omotačima, zbog paralize vaskularnih živaca i samih žila, pojavljuju se crvene cik-cak figure. Čirevi nastali od udara groma ne zacjeljuju dobro. Uz nefatalni udar groma, uočava se gubitak svijesti, konvulzije, a ponekad i trajna paraliza.

Slične informacije.

Značajan dio sunčevog zračenja koji ulazi u Zemlju pokriva opseg talasa u rasponu od 0,15 - 4,0 mmk. Količina sunčeve energije koja pada na površinu Zemlje pod pravim uglom naziva se solarna konstanta. Ona je jednaka 1,4 10-3 J (m2/s).

Većina zračenja u vidljivom području spektra dopire do površine Zemlje, 30

% - infracrveno i dugotalasno ultraljubičasto. Površina zemlje doseže:

Infracrveni zraci (f - 3 10v11 Hz, - 3 10v12, λ od 710 - 3000 nm) - 45% (IR-

radijacija je 50% sunčevog zračenja).

Vidljive zrake (3 10v12 - 7,5 10v 16, λ 400 - 710 nm,) - 48%

Ultraljubičaste zrake (7,5 10v 16-10v17, λ 400-10 nm) -7%.

Mali dio sunčevog zračenja vraća se u atmosferu. Količina reflektovanog zračenja zavisi od reflektivnosti (albedo) površine. Na primjer, snijeg može reflektirati 80% sunčevog zračenja, pa se polako zagrijava. Travnata površina odbija 20%, a tamna tla samo 10 5 dolaznog zračenja.

Većina sunčeve energije koju apsorbiraju tlo i vodena tijela troši se na isparavanje vode. Kada se voda kondenzuje, oslobađa se toplota koja zagrijava atmosferu. Do zagrijavanja atmosfere dolazi i zbog apsorpcije 20-25% sunčevog zračenja.

Infracrveno zračenje.

Infracrveno zračenje (IR zračenje) je elektromagnetno zračenje nevidljivo ljudskim očima. Optička svojstva tvari u IC zračenju značajno se razlikuju od onih u vidljivom spektru. Na primjer, sloj vode od nekoliko cm je nepropustan za IR zračenje sa λ >1 µm.

Otprilike 20% infracrvenog zračenja sunčevog spektra apsorbuje se prašina, ugljični dioksid i vodena para u sloju atmosfere od 10 km u blizini površine Zemlje. U tom slučaju, apsorbirana energija se pretvara u toplinu.

IR zračenje čini većinu zračenja žarulja sa žarnom niti (nepodnošljiva vrućina pri snimanju u studijima), sijalica na plinsko pražnjenje. IR zračenje emituju rubin laseri.

Dugotalasni dio infracrvenog zračenja (> 1,4 mikrona) zadržava se uglavnom u površinskim slojevima kože, uzrokujući pečenje (vruće zrake). Srednji i kratkotalasni dio infracrvenih zraka i crveni dio optičkog zračenja prodiru do dubine od 3 cm.. Uz velike količine energije može doći do prezrenja. Sunčani udar je rezultat lokalnog pregrijavanja mozga.

Vidljivo zračenje je svjetlo.

Otprilike polovina zračenja dolazi od talasa talasne dužine između 0,38 i 0,87 mikrona. Ovo je spektar vidljiv ljudskom oku, koji se percipira kao svjetlost.

Jedan od vidljivih aspekata uticaja energije zračenja je osvetljenje. Poznato je da svjetlost iscjeljuje okolinu (uključujući i baktericidno djelovanje). Polovina sve toplotne energije Sunca sadržana je u optičkom delu energije zračenja Sunca. Svetlost je neophodna za normalan tok fizioloških procesa.

Uticaj na organizam:

Stimuliše vitalnost;

Poboljšava metabolizam;

Poboljšava sveukupno blagostanje;

Poboljšava raspoloženje;

Povećava performanse.

nedostatak svjetla:

Negativan učinak na funkcije nervnog analizatora (povećava se umor):

Povećan umor centralnog nervnog sistema;

Smanjena produktivnost;

Sve veća industrijska trauma;

Razvijaju se depresivna stanja.

OD nedovoljno osvetljenje se trenutno povezuje sa bolešću koja ima nekoliko imena:"jesensko-zimska depresija", "emocionalna sezonska bolest", "afektivni sezonski poremećaj" (Seasonal Affective Disorder - SAD). Što je manje prirodno osvijetljenost područja, to je ovaj poremećaj češći. Prema statistikama, 5-10% ljudi ima znakove ovog kompleksa simptoma (75% su žene).

Tama dovodi do sinteze melatonina, koji kod zdravih ljudi reguliše vrijeme ciklusa noćnog spavanja, tako da je iscjeljujući i promovira dug život. Međutim, ako proizvodnja melatonina ne prestane ujutro zbog djelovanja svjetlosti na epifizu, tokom dana se razvijaju letargija i depresija zbog neadekvatno visokog nivoa ovog hormona tokom dana.

Znakovi SAD:

znakovi depresije;

Poteškoće sa buđenjem;

Smanjena produktivnost na poslu;

Smanjenje društvenih kontakata;

Povećana potreba za ugljikohidratima;

Dobivanje na težini.

Može uzrokovati smanjenje aktivnosti imunog sistema, što se manifestuje povećanjem osjetljivosti na zarazne (virusne i bakterijske) bolesti.

Ovi znakovi nestaju u proljeće i ljeto, kada se dužina dnevnog vremena značajno povećava.

Jesensko-zimska depresija trenutno se liječi svjetlom. Dobar efekat daje svetlosna terapija intenziteta od 10.000 luksa ujutru. Ovo premašuje oko 20 puta normalno unutrašnje osvjetljenje. Odabir trajanja terapije je individualan za svaku osobu. Najčešće, trajanje postupka traje 15 minuta. Za to vrijeme možete se baviti svim poslovima (čitati, jesti, čistiti stan itd.). Pozitivan efekat se primećuje nakon nekoliko dana. Svi simptomi potpuno nestaju nakon nekoliko sedmica. Glavobolje mogu biti nuspojava.

Efekat tretmana povezan je sa regulacijom aktivnosti epifize, koja modulira proizvodnju melatonina i serotonina. Melatonin je odgovoran za uspavljivanje, a serotonin je odgovoran za buđenje.

Takođe prikazano:

Psihoterapija;

Antidepresivi.

AT Istovremeno, sada se može uočiti još jedna vrsta poremećaja bioloških ritmova vezanih za savremeni način života. Dugotrajno umjetno svjetlo dovodi do smanjenja inhibitornog efekta melatonina na aktivnost spolnih žlijezda. To doprinosi ubrzanju puberteta.

Ultraljubičasto (UV) zračenje

Ultraljubičasto zračenje pripada kratkotalasnom dijelu sunčevog spektra. Graniči se s jedne strane s najmekšim dijelom jonizujućeg zračenja (rendgenskim zracima), s druge - sa vidljivim dijelom spektra. On čini 9% sve energije koju emituje Sunce. Na granici s atmosferom prisutno je 5% prirodne sunčeve svjetlosti, a 1% dospijeva na površinu Zemlje.

Ultraljubičasto zračenje Sunca jonizuje gasove gornjih slojeva Zemljine atmosfere, što dovodi do stvaranja jonosfere. Kratke UV zrake zaustavlja sloj ozona na visini od oko 200 km. Stoga samo zraci od 400-290 nm dopiru do površine zemlje. Ozonske rupe doprinose prodiranju kratkotalasnog dijela UV spektra.

Intenzitet akcije zavisi od:

Geografska lokacija (geografska širina);

vrijeme dana,

vremenskim uvjetima.

Biološka svojstva UV zračenja zavise od talasne dužine. Postoje 3 opsega UV zračenja:

1. Područje A (400-320 nm) - fluorescentno, žućkasto.Ovo dugotalasno zračenje, koje je dominantni dio, praktično se ne apsorbuje u atmosferi, pa dopire do površine Zemlje. Emituju ga i posebne lampe koje se koriste u solarijumima.

Akcija:

Izaziva sjaj određenih supstanci (fosfora, nekih vitamina);

Slab opšti stimulativni efekat;

Pretvaranje tirozina u melanin (zaštita organizma od viška UV zračenja).

Pretvaranje tirozina u melanin događa se u melanocitima. Ove ćelije se nalaze u bazalnom sloju epiderme. Melanociti su pigmentne ćelije neuroektodermalnog porekla. Neravnomjerno su raspoređeni po cijelom tijelu. Na primjer, u koži čela ih ima 3 puta više nego u gornjim udovima. Blijede osobe i tamnocrvene osobe sadrže isti broj pigmentnih ćelija, ali je sadržaj melanina u njima različit. Melanociti sadrže enzim tirazinazu, koji je uključen u pretvaranje tirozina u melanin.

2. Region B (320 - 280 nm) - srednjetalasno, žuto-smeđe UV zračenje. Značajan dio ovog raspona apsorbira stratosferski ozon.

Akcija:

Poboljšanje fizičkih i mentalnih performansi;

Povećani nespecifični imunitet;

Povećanje otpornosti organizma na djelovanje infektivnih, toksičnih, kancerogenih agenasa.

Jačanje regeneracije tkiva;

Jačanje rasta.

To je zbog ekscitacije aminokiselina (tirozin, triptofan, fenilalanin, itd.), primidinskih i purinskih baza (timin, citozin, itd.). To dovodi do razgradnje proteinskih molekula (fotoliza) sa stvaranjem biološki aktivnih supstanci (kolin, acetilkolin, histamin itd.). BAS aktiviraju metaboličke i trofičke procese.

3. Region C (280 - 200 nm) - kratkotalasno, baktericidno zračenje. Aktivno apsorbira ozonski omotač atmosfere.

Akcija:

Sinteza vitamina D;

baktericidno dejstvo.

Baktericidno djelovanje, iako manje izraženo, imaju i drugi rasponi UV zračenja, kao i vidljivo zračenje.

N!B! UV zraci srednjeg i kratkovalnog spektra u visokim dozama mogu uzrokovati promjene u nukleinskim kiselinama i dovesti do ćelijskih mutacija. Istovremeno, dugotalasno zračenje doprinosi oporavku nukleinskih kiselina.

4. Takođe se izdvaja D region (315 - 265 nm) koji ima izražen antirahi-

tic action.

Pokazalo se da je za zadovoljenje dnevnih potreba za ittaminom D potrebno oko 60 minimalnih eritemskih doza (MED) za izložene dijelove tijela (lice, vrat, ruke). Da biste to učinili, morate svakodnevno boraviti na suncu 15 minuta.

Nedostatak UV zračenja dovodi do:

rahitis;

Smanjen ukupni otpor;

Kršenje metaboličkih procesa (uključujući osteoporozu?).

Višak UV zračenja dovodi do:

Povećana potreba organizma za esencijalnim aminokiselinama, vitaminima, Ca solima itd.;

Inaktivacija vitamina D (prenos holekalceferola u indiferentne i toksične supstance);

Stvaranje peroksidnih spojeva i epoksidnih supstanci, koje mogu uzrokovati hromozomske aberacije, mutagene i kancerogene efekte.

Pogoršanje određenih kroničnih bolesti (tuberkuloza, čir na želucu, reumatizam, glomerulonefritis itd.);

Razvoj fotoftalmije (fotokonjunktivitis i fotokeratitis) 2-14 sati nakon zračenja. Razvoj fotoftalmije može biti rezultat djelovanja: A – direktne sunčeve svjetlosti, B – raspršene i reflektirane (snijeg, pijesak u pustinji), C

– pri radu sa vještačkim izvorima;

Dimerizacija proteina kristalina (kristalina), koji izaziva razvoj katarakte;

Povećan rizik od oštećenja retine kod osoba sa uklonjenim sočivom (čak i područje A).

Kod osoba sa fermentopatijom do dermatitisa;

Razvoj malignih neoplazmi kože (melanom, karcinom bazalnih ćelija, karcinom skvamoznih ćelija)

Imunosupresija (promjena omjera subpopulacija limfocita, smanjenje broja Langerhansovih stanica u koži i smanjenje njihove funkcionalne aktivnosti) → do smanjenja otpornosti na zarazne bolesti,

Ubrzano starenje kože.

Prirodna odbrana organizma od UV zračenja:

1. Formiranje opekotina od sunca povezano je s pojavom melanina, koji:

sposobni da apsorbuju fotone i tako oslabe efekat zračenja;

je zamka za slobodne radikale nastale tokom zračenja kože.

2. Keratinizacija gornjeg sloja kože, praćena pilingom.

3. Formiranje trans-cis-forme urokanske (urokaične) kiseline. Ovo jedinjenje je sposobno da uhvati kvante UV zračenja. Izlučuje se ljudskim znojem. U mraku se javlja obrnuta reakcija s oslobađanjem topline.

Kriterijum za osetljivost kože na UV zračenje je prag opekotina pri sunčanju. Karakterizira ga vrijeme primarnog izlaganja UV zračenju (odnosno do stvaranja pigmentacije), nakon čega je moguća popravka DNK bez greške.

AT razlikuju srednje geografske širine 4 tipa kože:

5. Posebno osjetljiva svijetla koža. Brzo pocrveni, loše pocrni. Pojedinci se odlikuju plavim ili zelenim očima, prisustvom pjega, a ponekad i crvenom kosom. Prag sagorevanja za sunčanje 5-10 minuta.

6. Osetljiva koža. Ljudi ovog tipa imaju plave, zelene ili sive oči, svijetlo smeđa ili smeđa kosa. Prag sagorevanja za sunčanje je 10-20 minuta.

7. Normalna koža (20-30 min.). Ljudi sa sivim ili svijetlosmeđim očima, tamnoplavom ili smeđom kosom.

8. Neosetljiva koža(30-45 min.). Osobe sa tamnim očima, tamnom kožom i tamnom bojom kose.

Moguće je modifikovati fotosenzitivnost kože. Supstance koje povećavaju osjetljivost kože na svjetlost nazivaju se fotosenzibilizatori.

Fotosenzibilizatori: aspirin, brufen, indocid, librium, bactrim, lasix, penicilin, biljni furanokumarini (celer).

Rizične grupe za nastanak tumora kože:

svijetla, slabo pigmentirana koža,

opekotine od sunca zadobivene prije 15. godine,

prisustvo velikog broja rođenih maraka,

prisutnost madeža promjera više od 1,5 cm.

Iako je ultraljubičasto zračenje od prioritetnog značaja u nastanku malignih neoplazmi,

kože, značajan faktor rizika je kontakt sa kancerogenima -

mi, kao što je sadržan u atmosferskoj prašini nikla i njegovih mobilnih oblika u tlu.

Zaštita od preteranog izlaganja UV zračenju:

1. Potrebno je ograničiti vrijeme provedeno pod intenzivnim sunčevim zracima, posebno u vremenskom intervalu 10.00 - 14.00 sati, vrhuncu UV aktivnosti. Što je sjena kraća, UV aktivnost je štetnija.

2. Treba nositi sunčane naočare (staklene ili plastične sa UV zaštitom).

3. Upotreba fotoprotektora.

4. Upotreba kreme za sunčanje.

5. Ishrana sa visokim sadržajem esencijalnih aminokiselina, vitamina, makro- i mikroelemenata (prvenstveno hranljiva sa antioksidativnim delovanjem).

6. Redovni pregledi kod dermatologa kod osoba sa rizikom od razvoja raka kože. Pojava novih ro-

tamne mrlje, gubitak jasnih granica, promjena pigmentacije, svrab i krvarenje.

Treba imati na umu da se UV zračenje intenzivno odbija od pijeska, snijega, leda, betona, što može povećati intenzitet izlaganja UV zračenju za 10-50%. Treba imati na umu da UV zračenje, posebno UVA, utiče na osobu čak i u oblačnim danima.

Fotoprotektori su supstance sa zaštitnim dejstvom od štetnog UV zračenja. Zaštitni efekat je povezan sa apsorpcijom ili disipacijom energije fotona.

Photoprotectors;

Para-aminobenzojeva kiselina i njeni estri;

Melanin dobiven iz prirodnih izvora (na primjer, gljiva). U kreme za sunčanje i losione dodaju se fotoprotektori.

Kreme za sunčanje.

Postoje 2 vrste - sa fizičkim dejstvom i sa hemijskim dejstvom. Kremu treba nanositi 15-30 minuta prije sunčanja, i ponovo - svaka 2 naredna sata.

Kreme za sunčanje s fizičkim djelovanjem sadrže spojeve kao što su titan dioksid, cink oksid i talk. Njihovo prisustvo dovodi do refleksije UVA i UVB zraka.

Sredstva za zaštitu od sunca sa hemijskim dejstvom uključuju proizvode koji sadrže 2-5% benzofenona ili njegovih derivata (oksibenzon, benzofenon-3). Ova jedinjenja apsorbuju UV zračenje i kao rezultat toga se raspadaju na 2 dela, što dovodi do apsorpcije UV energije. Nuspojava je stvaranje dva fragmenta slobodnih radikala koji mogu oštetiti stanice.

Krema za sunčanje SPF-15 filtrira oko 94% UV zraka, SPF-30 blokira 97% UV zraka, pretežno UVB. UVA filtracija u hemijskim kremama za sunčanje je niska i čini 10% apsorpcije UVB zraka.