Säteilyenergia. Yleistä tietoa auringon säteilyenergiasta ja sen soveltamisesta. Ultraviolettisäteiden yleinen biologinen vaikutus ihmisiin ilmaistaan kolmella tavalla:
Merkittävä osa Maahan saapuvasta auringon säteilystä kattaa aaltoalueen 0,15 - 4,0 mmk. Maan pinnalle suorassa kulmassa saapuvaa aurinkoenergiaa kutsutaan aurinkovakioksi. Se on yhtä suuri kuin 1,4·10-3 J (m2/s).
Suurin osa spektrin näkyvän alueen säteilystä saavuttaa maan pinnan, 30
% - infrapuna ja pitkäaalto ultravioletti. Maan pinta saavuttaa:
Infrapunasäteet (f - 3·10v11 Hz, - 3·10v12, λ 710 - 3000 nm) – 45 % (IR-
säteily on 50 % Auringon säteilystä).
Näkyvät säteet (3 10v12 – 7,5 10v 16, λ 400 – 710 nm) – 48 %
Ultraviolettisäteet (7,5 10v 16-10v17, λ 400 - 10 nm) -7 %.
Pieni osa auringon säteilystä karkaa takaisin ilmakehään. Heijastuneen säteilyn määrä riippuu pinnan heijastavuudesta (albedo). Siten lumi voi heijastaa 80 % auringon säteilystä, joten se lämpenee hitaasti. Ruohoinen pinta heijastaa 20 % ja tumma maaperä vain 10 5 saapuvasta säteilystä.
Suurin osa maaperän ja varastojen absorboimasta aurinkoenergiasta kuluu veden haihduttamiseen. Veden tiivistyessä vapautuu lämpöä, joka lämmittää ilmakehän. Ilmakehän lämpenemistä tapahtuu myös 20-25 %:n auringonsäteilyn imeytymisen vuoksi.
Infrapunasäteily.
Infrapunasäteily (IR-säteily) on ihmissilmälle näkymätöntä sähkömagneettista säteilyä. Aineen optiset ominaisuudet IR-säteilyssä eroavat merkittävästi näkyvän spektrin ominaisuuksista. Esimerkiksi usean senttimetrin paksuinen vesikerros ei läpäise infrapunasäteilyä, jonka λ >1 μm.
Noin 20 % auringon spektrin infrapunasäteilystä absorboituu pölyyn, hiilidioksidiin ja vesihöyryyn 10 kilometrin pituisessa ilmakehän kerroksessa maan pinnan vieressä. Tässä tapauksessa absorboitunut energia muunnetaan lämmöksi.
IR-säteily muodostaa suurimman osan hehkulamppujen säteilystä (sietämätön lämpö äänivaiheessa kuvattaessa) ja kaasupurkauslamppujen säteilystä. IR-säteilyä lähettävät rubiinilaserit.
Infrapunasäteilyn pitkäaaltoinen osa (> 1,4 µm) jää pääosin ihon pinnallisiin kerroksiin, mikä aiheuttaa polttavaa tunnetta (lämpösäteitä). IR-säteiden keski- ja lyhytaaltoinen osa sekä optisen säteilyn punainen osa tunkeutuvat 3 cm:n syvyyteen suurella energiamäärällä ne voivat aiheuttaa ylikypsymistä. Auringonpistos on seurausta aivojen paikallisesta ylikuumenemisesta.
Näkyvä säteily on valoa.
Noin puolet säteilystä tulee aalloista, joiden aallonpituudet ovat 0,38–0,87 mmk. Tämä on ihmissilmälle näkyvä ja valona havaittava spektri.
Yksi säteilyenergian vaikutuksen näkyvistä puolista on valaistus. Tiedetään, että valo parantaa ympäristöä (mukaan lukien sen bakteereja tappava vaikutus). Puolet auringon lämpöenergiasta sisältyy auringon säteilyenergian optiseen osaan. Valo on välttämätöntä fysiologisten prosessien normaalille toiminnalle.
Vaikutus kehoon:
Stimuloi elintärkeää toimintaa;
Vahvistaa aineenvaihduntaa;
Parantaa yleistä hyvinvointia;
Parantaa mielialaa;
Lisää suorituskykyä.
Valon puute:
Negatiivinen vaikutus hermoanalysaattorin toimintoihin (sen väsymys lisääntyy):
Lisääntynyt keskushermoston väsymys;
Työn tuottavuus laskee;
Työtapaturmat lisääntyvät;
Masennustilat kehittyvät.
KANSSA Riittämätön valaistus liittyy tällä hetkellä sairauteen, jolla on useita nimiä:"syys-talvi masennus", "emotionaalinen kausiluonteinen sairaus", "kausiluonteinen mielialahäiriö" (SAD). Mitä alhaisempi alueen luonnollinen valaistus, sitä yleisempi tämä häiriö esiintyy. Tilastojen mukaan 5-10 %:lla ihmisistä on merkkejä tästä oireyhtymästä (75 % on naisia).
Pimeys johtaa melatoniinin synteesiin, joka terveillä ihmisillä säätelee yöunien ajoitusta niin, että se on parantavaa ja edistää pitkää ikää. Jos melatoniinin tuotanto ei kuitenkaan pysähdy aamulla valon vaikutuksesta käpyrauhaseen, päivän aikana kehittyy letargiaa ja masennusta tämän hormonin sopimattoman korkeista päivätasoista.
SAD:n merkkejä:
masennuksen merkit;
Heräämisvaikeudet;
Vähentynyt tuottavuus työssä;
Vähentyneet sosiaaliset kontaktit;
Lisääntynyt hiilihydraattien tarve;
Painonnousu.
Immuunijärjestelmän aktiivisuus voi heikentyä, mikä ilmenee lisääntyneenä herkkyydessä tartuntataudeille (virus- ja bakteeriperäisille) sairauksille.
Nämä merkit häviävät keväällä ja kesällä, jolloin päivänvalon pituus pitenee merkittävästi.
Syys-talvi masennusta hoidetaan tällä hetkellä valolla. Valohoito, jonka intensiteetti on 10 000 luksia aamulla, antaa hyvän vaikutuksen. Tämä on noin 20 kertaa suurempi kuin normaali sisävalaistus. Hoidon keston valinta on jokaisen yksilöllinen. Useimmiten toimenpide kestää 15 minuuttia. Tänä aikana voit tehdä mitä tahansa toimintaa (lukea, syödä, siivota asuntoa jne.). Positiivinen vaikutus havaitaan muutamassa päivässä. Kaikki oireet loppuvat kokonaan muutaman viikon kuluttua. Sivuvaikutuksia voivat olla päänsärkyä.
Hoidon vaikutus liittyy käpyrauhasen toiminnan säätelyyn, mikä moduloi melatoniinin ja serotoniinin tuotantoa. Melatoniini vastaa nukahtamisesta ja serotoniini heräämisestä.
Näytetään myös:
Psykoterapia;
Masennuslääkkeet.
SISÄÄN Samaan aikaan voidaan tällä hetkellä havaita toisenlainen biologisten rytmien häiriö, joka liittyy nykyaikaiseen elämäntapaan. Pitkäaikainen keinovalo heikentää melatoniinin estävää vaikutusta sukurauhasten toimintaan. Tämä auttaa nopeuttamaan murrosikää.
Ultravioletti (UV) säteily
Ultraviolettisäteily kuuluu aurinkospektrin lyhytaaltoiseen osaan. Toisaalta se rajoittuu ionisoivan säteilyn (röntgensäteet) pehmeimpään osioon ja toisaalta spektrin näkyvään osaan. Muodostaa 9 % kaikesta Auringon lähettämästä energiasta. Ilmakehän rajalla 5 % auringonvalosta imeytyy maan pinnalle.
Auringon ultraviolettisäteily ionisoi kaasuja maan ilmakehän yläkerroksissa, mikä johtaa ionosfäärin muodostumiseen. Lyhyet UV-säteet estetään otsonikerroksella noin 200 kilometrin korkeudessa. Siksi vain 400-290 nm:n säteet saavuttavat maan pinnan. Otsonireiät mahdollistavat lyhytaaltoisten UV-säteiden tunkeutumisen.
Toiminnan intensiteetti riippuu:
Maantieteellinen sijainti (leveysaste);
Vuorokaudenaika,
Sääolosuhteet.
UV-säteilyn biologiset ominaisuudet riippuvat aallonpituudesta. UV-säteilyä on kolme eri aluetta:
1. Alue A (400-320 nm) - fluoresoiva, ruskettava Tämä on pitkäaaltosäteily, joka on hallitseva osa Se ei käytännössä imeydy ilmakehään, joten se saavuttaa maan pinnan. Sitä säteilevät myös solariumissa käytettävät erikoislamput.
Toiminta:
Aiheuttaa joidenkin aineiden hehkua (luminoforit, jotkut vitamiinit);
heikko yleinen stimuloiva vaikutus;
Tyrosiinin muuntaminen melaniiniksi (kehon suojaaminen liialliselta UV-säteilyltä).
Tyrosiini muuttuu melaniiniksi melanosyyteissä. Nämä solut sijaitsevat epidermiksen tyvikerroksessa. Melanosyytit ovat neuroektodermaalista alkuperää olevia pigmenttisoluja. Ne jakautuvat epätasaisesti koko kehoon. Esimerkiksi otsan ihossa niitä on 3 kertaa enemmän kuin yläraajoissa. Vaaleat ja tummaihoiset sisältävät saman määrän pigmenttisoluja, mutta niiden melaniinipitoisuus on erilainen. Melanosyytit sisältävät tyrosinaasientsyymiä, joka osallistuu tyrosiinin muuntamiseen melaniiniksi.
2. Alue B (320 – 280 nm) – keskiaalto, ruskettava UV-säteily. Stratosfäärin otsoni absorboi merkittävän osan tästä alueesta.
Toiminta:
Fyysisen ja henkisen suorituskyvyn parantaminen;
Lisääntynyt epäspesifinen immuniteetti;
Lisää kehon vastustuskykyä tarttuvien, myrkyllisten, karsinogeenisten aineiden vaikutukselle.
Kudosten uudistumisen vahvistaminen;
Kasvanut kasvu.
Tämä johtuu aminohappojen (tyrosiini, tryptofaani, fenyylialaniini jne.), pririmidiinin ja puriiniemästen (tymiini, sytosiini jne.) stimulaatiosta. Tämä johtaa proteiinimolekyylien hajoamiseen (fotolyysiin) ja biologisesti aktiivisten aineiden (koliini, asetyylikoliini, histamiini jne.) muodostumiseen. BAS aktivoi metabolisia ja troofisia prosesseja.
3. Alue C (280 – 200 nm) – lyhytaaltoinen, bakterisidinen säteily. Ilmakehän otsonikerros absorboi sen aktiivisesti.
Toiminta:
D-vitamiinin synteesi;
Bakterisidinen vaikutus.
Muuntyyppisellä UV-säteilyllä, kuten myös näkyvällä säteilyllä, on bakteereja tappava vaikutus, vaikka se on vähemmän voimakas.
HUOM! Keski- ja lyhytaaltoinen UV-säteet suurina annoksina voivat aiheuttaa muutoksia nukleiinihapoissa ja johtaa solumutaatioihin. Samaan aikaan pitkäaaltosäteily edistää nukleiinihappojen palautumista.
4. Myös alue D (315 – 265 nm) erottuu, jolla on voimakas antirachi-
tic toimintaa.
On osoitettu, että D-vitamiinin päivittäisen tarpeen tyydyttämiseksi tarvitaan noin 60 eryteemistä vähimmäisannosta (MED) altistuneille kehon alueille (kasvot, kaula, käsivarret). Tätä varten sinun on pysyttävä auringonvalossa joka päivä 15 minuuttia.
UV-säteilyn puute johtaa:
Riisitauti;
Yleisen vastuksen vähentäminen;
Aineenvaihduntahäiriöt (mukaan lukien osteoporoosi?).
Liiallinen UV-säteily johtaa:
Kehon lisääntynyt välttämättömien aminohappojen, vitamiinien, Ca-suolojen jne. tarve;
D-vitamiinin inaktivointi (kolekalseferolin muuntaminen välinpitämättömiksi ja myrkyllisiksi aineiksi);
Peroksidiyhdisteiden ja epoksiaineiden muodostuminen, jotka voivat aiheuttaa kromosomipoikkeavuuksia, mutageenisia ja karsinogeenisia vaikutuksia.
Joidenkin kroonisten sairauksien paheneminen (tuberkuloosi, maha-suolikanava, reuma, glomerulonefriitti jne.);
Fotoftalmian kehittyminen (fotokonjunktiviitti ja fotokeratiitti) 2–14 tuntia säteilytyksen jälkeen. Fotoftalmian kehittyminen voi johtua seuraavista vaikutuksista: A - suora auringonvalo, B - hajautunut ja heijastunut valo (lumi, hiekka autiomaassa), C
– kun työskentelet keinotekoisten lähteiden kanssa;
Kristalliiniproteiinin (kristalliini) dimeroituminen, joka saa aikaan kaihien kehittymisen;
Verkkokalvovaurion riski on lisääntynyt henkilöillä, joilta on poistettu linssi (jopa alue A).
Henkilöillä, joilla on fermentopatia tai ihottuma;
Pahanlaatuisten ihokasvainten kehittyminen (melanooma, tyvisolusyöpä, okasolusyöpä),
Immunosuppressio (muutokset lymfosyyttialapopulaatioiden suhteessa, Langerhansin solujen määrän väheneminen ihossa ja niiden toiminnallisen aktiivisuuden väheneminen) → vastustuskyvyn heikkeneminen tartuntataudeille,
Nopeutettu ihon ikääntyminen.
Kehon luonnollinen suojaus ultraviolettisäteilyltä:
1. Melaniinin esiintymiseen liittyvä rusketuksen muodostuminen, joka:
pystyy absorboimaan fotoneja ja siten heikentämään säteilyn vaikutusta;
on ansa ihon säteilytyksen aikana muodostuneille vapaille radikaaleille.
2. Ihon ylemmän kerroksen keratoituminen, jota seuraa kuorinta.
3. Urokaanihapon (urokaanihapon) trans-cis-muodon muodostuminen. Tämä yhdiste pystyy sieppaamaan UV-säteilyn kvantteja. Se erittyy ihmisen hien mukana. Pimeässä tapahtuu käänteinen reaktio lämmön vapautuessa.
Ihon UV-säteilyherkkyyden kriteerinä on rusketuksen palamiskynnys. Sille on ominaista alkualtistusaika UV-säteilylle (eli ennen pigmentaation muodostumista), jonka jälkeen virheetön DNA-korjaus on mahdollista.
SISÄÄN keskimmäiset leveysasteet erotetaan toisistaan 4 ihotyyppiä:
5. Erityisen herkkä vaalea iho. Se muuttuu nopeasti punaiseksi eikä rusketa hyvin. Yksilöt erottuvat sinisistä tai vihreistä silmistä, pisamioista ja joskus punaisista hiuksista. rusketuksen palamisen kynnys – 5-10 minuuttia.
6. Herkkä iho. Tämän tyyppisillä ihmisillä on siniset, vihreät tai harmaat silmät, vaaleanruskeat tai ruskeat hiukset. Rusketuksen palamiskynnys on 10-20 minuuttia.
7. Normaali iho (20-30 min.). Ihmiset, joilla on harmaat tai vaaleanruskeat silmät, tummanruskeat tai ruskeat hiukset.
8. Epäherkkä iho(30-45 min). Henkilöt, joilla on tummat silmät, tumma iho ja tummat hiukset.
Ihon valoherkkyyden muuttaminen on mahdollista. Aineita, jotka lisäävät ihon valoherkkyyttä, kutsutaan valolle herkistyneiksi aineiksi.
Valoherkistävät aineet: aspiriini, brufeeni, indokidi, librium, baktrim, lasix, penisilliini, kasvien furanokumariinit (selleri).
Riskiryhmät ihokasvainten kehittymiselle:
vaalea, hieman pigmentoitunut iho,
auringonpolttama ennen 15 vuoden ikää,
suuren määrän syntymämerkkejä,
halkaisijaltaan yli 1,5 cm:n syntymämerkkien esiintyminen.
Vaikka ultraviolettisäteily on ensiarvoisen tärkeää pahanlaatuisten kasvainten kehittymisessä,
iho, merkittävä riskitekijä on kosketus syöpää aiheuttavien aineiden kanssa -
mi, kuten ilmakehän pölyn sisältämä nikkeli ja sen liikkuvat muodot maaperässä.
Suojaus liialliselta UV-altistukselta:
1. On välttämätöntä rajoittaa voimakkaassa auringonvalossa vietettyä aikaa, erityisesti ajanjaksolla 10.00 - 14.00, UVR-aktiivisuuden huippu. Mitä lyhyempi varjo, sitä tuhoisempi UVR-aktiivisuus.
2. Aurinkolaseja (lasia tai muovia UV-suojalla) tulee käyttää.
3. Valosuojainten käyttö.
4. Aurinkosuojavoiteiden käyttö.
5. Runsaasti välttämättömiä aminohappoja, vitamiineja, makro- ja hivenaineita (ensisijaisesti antioksidanttisia ravintoaineita) sisältävä ruokavalio.
6. Säännöllinen ihotautilääkärin tarkastus henkilöille, joilla on riski sairastua ihosyöpään. Signaalit välittömästä lääkärin ottamisesta ovat uusien ilmaantuminen
tummat täplät, selkeiden rajojen menetys, muuttuva pigmentti, kutina ja verenvuoto.
On muistettava, että UV-säteily heijastuu voimakkaasti hiekasta, lumesta, jäästä, betonista, mikä voi lisätä UV-altistuksen voimakkuutta 10-50%. On syytä muistaa, että UVR, erityisesti UVA, vaikuttaa ihmisiin myös pilvisinä päivinä.
Valosuojat ovat aineita, joilla on suojaava vaikutus haitallista UV-säteilyä vastaan. Suojaava vaikutus liittyy fotonienergian absorptioon tai hajoamiseen.
Valosuojat;
Para-aminobentsoehappo ja sen esterit;
Luonnollisista lähteistä (kuten sienistä) saatu melaniini. Valosuojaaineita lisätään aurinkovoiteisiin ja voiteisiin.
Aurinkosuojat.
On olemassa 2 tyyppiä - fysikaalinen vaikutus ja kemiallinen vaikutus. Voidetta tulee levittää 15-30 minuuttia ennen auringonottoa ja uudelleen 2 seuraavan tunnin välein.
Fysikaaliset aurinkosuojat sisältävät yhdisteitä, kuten titaanidioksidia, sinkkioksidia ja talkkia. Niiden läsnäolo johtaa UVA- ja UVB-säteiden heijastukseen.
Kemiallisesti vaikuttavia aurinkosuojatuotteita ovat tuotteet, jotka sisältävät 2-5 % bentsofenonia tai sen johdannaisia (oksibentsoni, bentsofenoni-3). Nämä yhdisteet absorboivat UV-säteilyä ja hajoavat sen seurauksena kahteen osaan, mikä johtaa UVR-energian absorptioon. Sivuvaikutuksena on kahden vapaan radikaalin fragmentin muodostuminen, jotka voivat vahingoittaa soluja.
Aurinkosuojavoide SPF-15 suodattaa noin 94 % UVR:stä, SPF-30 estää 97 % UVR:stä, pääasiassa UVB:stä. Kemiallisten aurinkovoiteiden UVA-suodatus on alhainen, ja sen osuus UVB-absorptiosta on 10 %.
Säteily. Säteilyenergialla on vakava vaikutus mikro-organismeihin. Auringonvalo edistää fototrofisten mikrobien ryhmän elämää, jossa biokemiallisia reaktioita tapahtuu aurinkoenergian vaikutuksesta. Useimmat mikro-organismit ovat valonarkoja, eli pelkäävät valoa. Suora auringonvalo vaikuttaa haitallisesti mikrobeihin, kuten Buchnerin kokemus osoittaa. Se koostuu bakteeriviljelmän siirrostamisesta agarmaljalle, tumman paperin palasten asettamisesta kupin pohjalle ja kupin loistamisesta suorassa auringonvalossa 1-2 tunnin ajan pohjalta, minkä jälkeen sitä inkuboidaan. Bakteerien kasvua havaitaan vain paperinpaloja vastaavilla alueilla. Auringonvalon tuhoava vaikutus liittyy ensisijaisesti altistumiseen ultraviolettisäteilylle, jonka aallonpituus on 234 - 300 nm, joka absorboituu DNA:han ja aiheuttaa tymiinin dimerisoitumista. Tätä ultraviolettisäteiden toimintaa käytetään ilman neutraloimiseen eri huoneissa, sairaaloissa, leikkaussaleissa, osastoilla jne.
Ionisoivalla säteilyllä on myös haitallinen vaikutus mikro-organismeihin, mutta mikrobit ovat erittäin vastustuskykyisiä tälle tekijälle ja ovat radioresistenttejä (niiden kuolema tapahtuu, kun niitä säteilytetään 10 000 - 100 000 R annoksilla). Tämä liittyy kohteen pieneen kokoon, joka johtuu mikro-organismien alhaisesta nukleiinihappopitoisuudesta. Ionisoivaa säteilyä käytetään joidenkin biologisesti aktiivisten aineiden ja elintarvikkeiden sterilointiin. Tämän menetelmän etuna on, että prosessoinnin aikana käsitellyn kohteen ominaisuudet eivät muutu.
Kuivaus on yksi ulkoisen ympäristön mikro-organismien määrää säätelevistä tekijöistä. Mikrobien asenne tähän vaikutukseen riippuu pitkälti olosuhteista, joissa se esiintyy. Luonnollisissa olosuhteissa kuivaus vaikuttaa haitallisesti bakteerien vegetatiivisiin muotoihin, mutta sillä ei ole käytännössä mitään vaikutusta itiöihin, jotka voivat säilyä kuivassa tilassa vuosikymmeniä. Kuivausprosessin aikana vegetatiiviset solut menettävät vapaata vettä ja sytoplasman proteiinit denaturoituvat. Monet bakteerit, varsinkin patogeeniset, voivat kuitenkin säilyä hyvin kuivatussa tilassa ollessaan patologisessa materiaalissa, esimerkiksi ysköksessä, joka muodostaa bakteerisolujen ympärille jonkinlaisen kotelon.
Kun mikro-organismit kuivataan jäätyneestä tilasta tyhjiössä, ne säilyttävät elinkykynsä hyvin, mikä liittyy siirtymiseen suspendoituneen animaation tilaan. Tätä pakastekuivausmenetelmää käytetään laajasti mikro-organismien museoviljelmien säilyttämiseen.
Paine. Mikro-organismit kestävät korkeaa ilmakehän painetta, minkä vuoksi ne pystyvät olemaan ja kehittymään suurissa syvyyksissä - jopa 10 000 m Mikro-organismit sietävät hyvin korkeaa hydrostaattista painetta - jopa 5 000 atm.
Ultraääni. Kun mikro-organismeja käsitellään ultraäänellä, havaitaan solukuolema niiden hajoamisen vuoksi. Uskotaan, että ultraäänen vaikutuksesta soluun muodostuu kavitaatioonteloita, joissa syntyy korkea paine, mikä johtaa solurakenteiden tuhoutumiseen.
Auringon lähettämästä sähkömagneettisesta aaltoenergiasta vain 1 % ultraviolettisäteistä, 39 % näkyvästä valosäteistä ja 60 % infrapunasäteistä saavuttaa maan pinnan. Loput ilmakehästä heijastuu, hajoaa tai imeytyy. Auringon säteilyn jännite riippuu valon tulokulmasta ja ilmakehän läpinäkyvyydestä, vuorokaudenajasta ja vuodesta. Ilman pölyn ja savun saastuttaessa arvokkaimmasta ultraviolettisäteilystä jää jopa 20-40 % ja ikkunalasit jopa 90 %.
Auringon säteilyn biologinen vaikutus eläimen kehoon liittyy sen laadulliseen koostumukseen maan pinnalla. Auringon säteillä on lämpö- ja kemiallisia vaikutuksia. Lämpövaikutukset tulevat enemmän infrapunasäteistä ja kemialliset vaikutukset tulevat enemmän ultraviolettisäteistä. Näillä säteillä on eri syvyydet tunkeutumissyvyydet eläimen kehon ihoon ja kudoksiin. Infrapunasäteet tunkeutuvat syvimmälle (jopa 2-5 cm). Niitä käytetään terapiassa syväkudoksen lämmittämiseen tai vastasyntyneiden ja nuorten eläinten lämmittämiseen.
Valosäteet tunkeutuvat ihoon useita millimetrejä, kun taas ultraviolettisäteet tunkeutuvat vain kymmenesosiin millimetreistä ihoon.
Auringonvalon vaikutus eläimiin on erittäin tärkeä ja monipuolinen. Sen säteet aiheuttavat näköhermon ärsytystä sekä herkkiä hermopäätteitä ihoon ja limakalvoihin. Lisäksi ne stimuloivat hermostoa ja umpieritysrauhasia ja vaikuttavat niiden kautta koko kehoon. Auringonvalon vaikutuksesta eläimillä oksidatiivisten entsyymien aktiivisuus lisääntyy, hengitys syvenee, ne imevät enemmän happea ja vapauttavat enemmän hiilidioksidia ja vesihöyryä. Perifeerisessä veressä punasolujen ja hemoglobiinin määrä lisääntyy. Myös rehun sulaminen ja proteiinin, rasvan ja kivennäisaineiden kerääntyminen kudoksiin tehostuvat.
Valon puutteessa keho kokee kevyttä nälänhätää, mikä vaikuttaa suuresti aineenvaihduntaan. Tämän seurauksena tuottavuus ja sairauksien vastustuskyky heikkenevät merkittävästi, haavojen hidas paraneminen, ihosairauksien ilmaantuminen ja nuorten eläinten kasvun hidastuminen havaitaan. Varhain keväällä auringonvalon voimakkuuden jyrkän laskun aiheuttaman kehon puolustuskyvyn heikkenemisen vuoksi eläimillä hengityselinsairauksien määrä lisääntyy eläimillä ja havaitaan tiettyjen infektioiden leviämistä. Siksi talvikuukausina eläimiä vapautetaan säännöllisesti kävelylle ulkoilmaan vuorokauden aurinkoisimpina hetkinä. Kevyt nälänhätä havaitaan harvoin, kun karjaa pidetään vapaana ja sikoja pidetään vapaana. Valosäteet vaikuttavat merkittävästi myös eläinten lisääntymiskykyyn.
Erittäin voimakas valaistus ei kuitenkaan ole välinpitämätön eläimille, joten lihotetut eläimet pidetään kohtalaisen valaistuissa ja jopa pimennetyissä tiloissa.
Liian kirkkaalla auringonvalolla on haitallisia vaikutuksia eläimiin, jotka eivät ole tottuneet siihen, palovammojen ja joskus auringonpistosten muodossa. Eläinten suojelemiseksi auringonpistoksilta asennetaan varjoisia katoksia, käytetään puiden varjoa ja vuorokauden kuumimpina aikoina hevosten raskas työstö lopetetaan.
Eläimet, erityisesti linnut, ovat erittäin herkkiä valon kestolle ja voimakkuudelle. Siksi teollisessa siipikarjankasvatuksessa valojärjestelmä on kehitetty selkeästi linnun fysiologisen tilan mukaisesti.
Auringon spektrin ultraviolettiosa on erittäin tärkeä eläimille. Ultraviolettisäteet parantavat hengitys- ja verenkiertoelinten toimintaa, kudosten hapen saantia. Ne aiheuttavat myös yleisen stimuloivan vaikutuksen ihon verisuonten laajenemisen vuoksi. Samaan aikaan hiusten kasvu kiihtyy, hiki- ja talirauhasten toiminta aktivoituu, marraskede paksunee ja orvaskesi paksuuntuu. Tässä suhteessa ihon vastustuskyky lisääntyy, kudosten kasvu ja uusiutuminen sekä haavojen ja haavaumien paraneminen tehostuvat. Ultraviolettisäteet normalisoivat fosfori-kalsium-aineenvaihduntaa ja edistävät D-vitamiinin muodostumista. Ultraviolettisäteily toimii voimakkaana adaptogeenisena tekijänä, jota käytetään laajalti karjankasvatuksessa eläinten ja siipikarjan terveyden säilyttämiseksi ja tuottavuuden lisäämiseksi.
Ultraviolettisäteillä on bakterisidinen - bakteereja tappava vaikutus. Siksi auringonsäteilyä on pitkään pidetty tehokkaana, luotettavana ja ilmaisena ulkoisen ympäristön luonnollisena desinfiointiaineena. Jotkut mikrobit ja virukset kuolevat suorassa auringonvalossa 10–15 minuutissa.
Valonnälkään estämisessä suuri merkitys on keinotekoisella ultraviolettisäteilyllä elohopeakvartsilampuilla ja infrapunasäteilylamppujen käyttö eläinten lämmittämiseen. Eläinlääketieteen asiantuntijoiden on valvottava niiden käyttötapaa, annostusta ja toimintatapoja. Eläimiä säteilytyksen aikana palvelevien työntekijöiden on noudatettava asianmukaisia turvatoimia. Asianmukaiset standardit infrapuna- ja ultraviolettisäteilylamppujen käytölle on kehitetty ja käytössä.
Jos löydät virheen, korosta tekstinpätkä ja napsauta Ctrl+Enter.
Ei ole sattumaa, että aloitamme tarkastelun tällä ympäristötekijällä. Auringon säteilyenergia eli auringon säteily on tärkein lämmön ja elämän lähde planeetallamme. Vain tämän ansiosta maapallon kaukaisessa menneisyydessä orgaaninen aine on voinut syntyä ja saavuttaa evoluutioprosessissa ne täydellisyyden asteet, joita havaitsemme luonnossa tällä hetkellä. Säteilyenergian pääominaisuudet ympäristötekijänä määräytyvät aallonpituuden mukaan. Tällä perusteella koko valospektrissä erotetaan näkyvä valo, ultravioletti- ja infrapunaosat (kuva 10). Ultraviolettisäteillä on kemiallinen vaikutus eläviin organismeihin, kun taas infrapunasäteillä on lämpövaikutus.
Riisi. 10. Auringon säteilyn spektrit c. eri olosuhteissa (jälkeen: Odum, 1975).
1 - ei muutu ilmakehän vaikutuksesta; 2 - merenpinnalla selkeänä päivänä; 3 - kulkenut jatkuvien pilvien läpi; 4 - kulkenut kasvillisuuden katoksen läpi.
Tämän tekijän ympäristövaikutusten pääparametreja ovat seuraavat: 1) fotoperiodismi - valon ja pimeän ajan luonnollinen muutos (tunteina); 2) valaistuksen voimakkuus (luxeina); 3) suoran ja hajasäteilyn jännite (kaloreina pintayksikköä kohti aikayksikköä kohti); 4) valoenergian kemiallinen vaikutus (aallonpituus).
Aurinko lähettää jatkuvasti valtavia määriä säteilyenergiaa. Sen teho tai säteilyintensiteetti ilmakehän ylärajalla vaihtelee välillä 1,98-2,0 cal/cm 2 -min. Tätä indikaattoria kutsutaan aurinkovakioksi. Aurinkovakio voi kuitenkin ilmeisesti vaihdella jonkin verran. On huomattava, että viime vuosina Auringon kirkkaus on lisääntynyt noin 2%. Kun aurinkoenergia lähestyy maan pintaa, se käy läpi perusteellisia muutoksia ilmakehässä. Lisäksi kasvillisuus jää valoaaltojen tielle, ja jos se on monikerroksinen suljettu puuviljelmä, niin hyvin pieni osa alkuperäisestä aurinkoenergiasta saavuttaa maanpinnan. Tiheän pyökkimetsän latvoksen alla tämä määrä on 20-25 kertaa pienempi kuin avomaalla. Mutta pointti ei ole vain valon määrän jyrkkä väheneminen, vaan myös se, että tunkeutuessaan syvälle metsään valon spektrikoostumus muuttuu. Sen seurauksena se käy läpi laadullisia muutoksia, jotka ovat erittäin merkittäviä kasveille ja eläimille.
Valon ekologisesta merkityksestä puhuttaessa on korostettava, että tärkeintä tässä on sen rooli viherkasvien fotosynteesissä, koska tuloksena syntyy orgaanista ainesta, kasvibiomassaa. Jälkimmäinen edustaa ensisijaista biologista tuotantoa, jonka käytöstä ja muuntamisesta riippuu kaikki muu maapallolla elävä. Fotosynteesin intensiteetti vaihtelee suuresti eri maantieteellisillä alueilla ja riippuu vuodenajasta sekä paikallisista ympäristöolosuhteista. Lisävalaistuksella voidaan merkittävästi lisätä jopa puu- ja pensaslajien kasvua ruohokasveista puhumattakaan. I. I. Nikitin itää tammenterhoja 10 päivää jatkuvassa valossa, sitten 5 kuukautta. Kasvatin taimia valossa, jonka kirkkaus oli 4 tuhatta luksia. Tuloksena tammet saavuttivat 2,1 metrin korkeuden Maahan istutuksen jälkeen 8-vuotias kokeellinen tammi nousi vuosittain 82 cm, kun taas vertailupuut - vain 18 cm.
On huomionarvoista, että vaikka eläinten elintärkeä toiminta ja tuottavuus ovat suorassa (fytofagien osalta) tai epäsuorassa (zoofagien osalta) riippuvaisessa kasvien alkutuotannosta, jälkimmäisen ja eläinten välinen yhteys ei kuitenkaan ole läheskään yksipuolinen. On osoitettu, että kasvifaagieläimet, kuten hirvi, pystyvät syömällä vihreää kasviainetta ja vahingoittamalla fotosynteettisiä elimiä
vähentää merkittävästi fotosynteesin intensiteettiä ja kasvien tuottavuutta. Siten Keski-Tšernozem-suojelualueella (Kurskin alue) hirvet söivät vain 1-2% nuorten tammimetsien kasvimassasta, mutta niiden tuottavuus laski 46%. Siten ravintokasvien - fytofagien - järjestelmässä on sekä suoraa että palautetta.
Fotoperiodismilla on valtava rooli kaikkien elävien olentojen elämässä. Kun tätä tekijää tutkitaan, käy selväksi, että fotoperiodinen reaktio on monien biologisten ilmiöiden taustalla, koska se on niitä suoraan määräävä tekijä tai suorittaa signalointitoimintoja. Fotoperiodisen reaktion huomattava merkitys johtuu suurelta osin sen tähtitieteellisestä alkuperästä ja siten korkeasta stabiilisuusasteesta, jota ei voi sanoa esimerkiksi ympäristön lämpötilasta, joka on myös erittäin tärkeä, mutta erittäin epävakaa.
Jo se tosiasia, että eläimet jaetaan kahteen suureen ryhmään toiminta-ajan mukaan - päivällä ja yöllä - osoittaa selvästi niiden syvän riippuvuuden valojaksoisista olosuhteista. Samaa todistaa amerikkalaisten tutkijoiden W. Garnerin ja G. Allardin vuonna 1920 perustama malli, jonka mukaan kasvit jaetaan valon ja lämpötilan suhteen pitkän ja lyhyen päivän lajeihin. Myöhemmin havaittiin, että samanlainen valojaksollinen reaktio on tyypillinen myös eläimille ja on siksi luonteeltaan yleinen ekologinen.
Säännöllinen päivänvalon pituuden vaihtelu vuodenaikojen mukaan määrää useiden hyönteisten ja muiden niveljalkaisten lajien, erityisesti punkkien, diapaussin alkamisajan. Hienovaraisilla kokeilla A. S. Danilevsky ja hänen kollegansa osoittivat, että diapausia stimuloi juuri päivän lyhentyminen, ei ilman lämpötilan lasku, kuten aiemmin luultiin (kuva 11). Näin ollen päivänvalon keston luonnollinen lisääntyminen keväällä toimii selkeänä signaalina diapause-tilan päättymisestä. Samanaikaisesti eri leveysasteilla elävät lajipopulaatiot poikkeavat toisistaan erityisissä valojakson tarpeissa. Esimerkiksi laituriperhoselle (A crony eta rumicis) Abhasiassa vaaditaan päivän pituus vähintään 14 tuntia 30 minuuttia, Belgorodin alueella - 16 tuntia 30 minuuttia, Vitebskin alueella - 18 tuntia ja lähellä Leningradia - 19 tuntia Toisin sanoen, kun joka 5° leveysaste siirtyy pohjoiseen, vuorokauden pituus, joka vaaditaan poistumiseen tästä lajista, pitenee noin puolitoista tuntia.
Riisi. 11. Pitkän päivän tyypin - kaaliperhonen (1) ja lyhytpäiväisen tyypin - silkkiäistoukkien (2) fotoperiodinen reaktio (jälkeen: Danilevsky, 1961).
Näin ollen fotoperiodismi on tärkeä tekijä niveljalkaisten kausiluonteisessa aktiivisuudessa. Lisäksi kasvitieteilijöiden samanlaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että monet kasvien kausiluonteiset ilmiöt, niiden kasvun ja kehityksen dynamiikka liittyvät myös valojaksollisiin reaktioihin. Esimerkiksi valojaksollinen tekijä toimii signaalina kasvien varhaiselle valmistelulle talveksi sääolosuhteista riippumatta. Kaikki tämä tekee fotoperiodismista erittäin merkittävän tekijän tuottaessa maatalouskasveja uusille alueille, kun niitä viljellään kasvihuoneissa jne.
Lopuksi kasvifagihyönteisten ja niiden ravintokasvien fotoperiodismia koskevien kokeiden tulosten vertailu paljasti niiden välisen syvän keskinäisen riippuvuuden. Molemmat reagoivat saman ympäristötekijän vaikutukseen samalla tavalla, joten niiden troofisilla yhteyksillä on syvä ekologinen ja fysiologinen perusta.
Korkeampien selkärankaisten fotoperiodisten reaktioiden tutkimus toi myös erittäin mielenkiintoisia tuloksia. Näin ollen turkiseläinten karva kasvaa syksyllä entistä paksummalla ja rehevällä karvalla. Talvella se saavuttaa suurimman kehityksensä ja maksimaalisen lämmöneristysominaisuuksiensa. Näitä turkin suojaavia toimintoja tehostaa loppukesällä ja syksyllä ihon alle muodostuva paksu rasvakerros. Talvella mainitut morfofysiologiset mukautukset toimivat täysin. Pitkään on uskottu, että tärkein turkin ja rasvan kausittaiseen kehitykseen vaikuttava tekijä on ilman lämpötila, sen lasku syksy-talvikuukausina. Kokeet ovat kuitenkin osoittaneet, että tämän prosessin laukaisumekanismi ei liity niinkään lämpötilaan kuin fotoperiodismiin. Laboratoriovivaariumissa ja jopa turkistarhalla voit sijoittaa amerikkalaisia minkkejä tai muita eläimiä häkkeihin ohjatulla valaistuksella ja keskikesästä alkaen vähentää keinotekoisesti päivänvaloa. Seurauksena on, että koe-eläinten sulamisprosessi alkaa paljon aikaisemmin kuin luonnossa, etenee intensiivisemmin ja näin ollen päättyy ei talveen, vaan syksyn alkuun.
Valojaksollinen perusta on myös muuttolintujen elämän tärkeimmän kausiluonteisen ilmiön taustalla - niiden muutto ja siihen läheisesti liittyvät höyhenen sulamisprosessit, rasvan kertyminen ihon alle ja sisäelimiin jne. Kaikki nämä ovat tietysti sopeutumista kestää epäsuotuisat lämpötila- ja ruokintaolosuhteet "välttämällä niitä. Tässä tapauksessa pääasiallista signalointiroolia eivät kuitenkaan näytä lämpötilan muutokset, vaan valoolosuhteet - päivän pituuden lyheneminen, joka voidaan todistaa kokein. Laboratoriossa lintujen fotoperiodiseen vasteeseen vaikuttavien lintujen saattaminen tiettyyn vaellusta edeltävään tilaan ja sitten muuttoherkkyyteen ei ole liian vaikeaa, vaikka lämpötilaolosuhteet pysyvätkin vakaina.
Osoittautuu, että eläinten seksuaalisen toiminnan syklinen luonne ja niiden lisääntymisen syklinen luonne ovat myös valojaksollisia. Ehkä tämä on erityisen yllättävää, koska lisääntymisbiologia kuuluu organismin ominaisuuksiin, jotka ovat hienoimmin muodostuneita ja joilla on monimutkaisin suhteiden koordinointi.
Monilla lintu- ja nisäkäslajilla tehdyt kokeet ovat osoittaneet, että lisäämällä päivänvalon kestoa on mahdollista aktivoida sukurauhaset (kuva 12), saattaa eläimet seksuaaliseen kiihottumiseen ja saavuttaa tuottava parittelu myös syksy-talvella. kuukautta, jos tietysti on positiivinen reaktio valoon, molemmat sukupuolet löytävät vaikutuksen. Samaan aikaan joidenkin lajien naaraat (esimerkiksi varpuset) osoittautuvat tässä suhteessa paljon inertimmiksi kuin urokset ja vaativat lisäetologista stimulaatiota.
Riisi. 12. Valon vaikutus sukurauhasten kehitykseen eri olosuhteissa pidettyjen uros- ja naarasvarpusten sukurauhasten kehitykseen (jälkeen: Polikarpova, 1941).
a - vapaudesta 31. tammikuuta; b - huoneenlämpöisestä kammiosta 29. tammikuuta; c - kammiosta, jossa on lisävalo 28. tammikuuta.
Joillakin nisäkkäillä - soopelilla, näädällä, useilla muilla sinisäkälajeilla sekä metsäkaurilla - on mielenkiintoinen lisääntymisbiologian piirre. Niissä hedelmöittynyttä munasolua ei ensin istuteta kohdun seinämään, vaan<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.
Valon ja pimeyden jaksojen välisen suhteen ja valon voimakkuuden muutosten vaikutus koko päivän aikana eläinten aktiivisuuteen on erittäin suuri. Esimerkiksi vuorokausilinnut heräävät aamunkoitteessa tietyn voimakkuuden "heräämisvalaistukseen" riippuen auringon korkeudesta horisonttiin nähden. Kunnollisen "herätysvalon" alkaminen toimii signaalina, joka stimuloi lintuja aktivoitumaan. Mustarastaset alkavat näyttää elonmerkkejä 0,1 luksia, kun metsä on vielä lähes täysin pimeää; Käki tarvitsee 1 luksia herätäkseen, mustapäinen kotka - 4, pepu - 12, varpunen - 20 luksia. Tämän mukaisesti hyvällä säällä linnut tietyllä alueella heräävät tiettyyn aikaan ja tietyssä järjestyksessä, mikä viittaa "lintukellon" olemassaoloon. Esimerkiksi Belgorodin alueen metsätilalla "Forest on Vorskla" touko-kesäkuussa lintujen ensimmäiset äänet kuullaan keskimäärin seuraavina aikoina: satakieli - kello 2 tuntia 31 minuuttia, mustarastaat ja laululinnut - 2 tuntia 31 minuuttia, käki - 3 tuntia 00 minuuttia, mustapää - 3 tuntia 30 minuuttia, talitiainen - 3 tuntia 36 minuuttia, varpunen - 3 tuntia 50 minuuttia.
Päivittäiset valo-olosuhteiden muutokset vaikuttavat voimakkaasti kasvien elämään ja ennen kaikkea fotosynteesin rytmiin ja voimakkuuteen, joka pysähtyy vuorokauden pimeinä hetkinä, huonolla säällä ja talvella (kuva 13).
Lopuksi aurinkoenergialla voi olla erittäin tärkeä rooli lämmönlähteenä, joka vaikuttaa suoraan tai syvästi niiden ympäristöön paikallisella tai maailmanlaajuisella tasolla.
Yleisesti ottaen yllä olevasta hajanaisesta tiedosta on selvää, että valotekijällä on erittäin tärkeä ja monipuolinen rooli organismien elämässä.
Riisi. 13. Fotosynteesin riippuvuus valoenergiasta eri kasvipopulaatioissa (jälkeen: Odum, 1975).
1 - puut metsässä; 2 - auringon valaisemat lehdet; 3 - varjostetut lehdet.
Ionisoiva säteily vaikuttaa kehoon sekä ulkoisista että sisäisistä säteilylähteistä (jos radioaktiivisia aineita tunkeutuu kehoon ruoan, veden, ilman tai ihon kautta). Ulkoisen ja sisäisen säteilyn mahdolliset yhteisvaikutukset.
Erilaisten radioaktiivisten säteiden vahingollinen vaikutus riippuu niiden läpäisevästä aktiivisuudesta ja siten ionisaatiotiheydestä kudoksissa. Mitä lyhyempi säteen polku, sitä suurempi ionisaatiotiheys ja sitä voimakkaampi vaurioittava vaikutus (taulukko 7).
Fysikaalisesti identtiset absorboidun energian määrät aiheuttavat kuitenkin usein erilaisia biologisia vaikutuksia riippuen säteilyenergian tyypistä. Siksi ionisoivan säteilyn biologisiin esineisiin kohdistuvien haitallisten vaikutusten asteen arvioimiseksi käytetään suhteellisen biologisen tehokkuuden kerrointa (RBE).
Kuten taulukosta näkyy. Kuviossa 8 alfasäteiden, neutronien ja protonien vahingollinen vaikutus on 10 kertaa suurempi kuin röntgensäteiden, joiden biologinen vaikutus on perinteisesti otettu 1:ksi. On kuitenkin muistettava, että nämä kertoimet ovat ehdollisia. Paljon riippuu indikaattorin valinnasta, jota käytetään biologisen tehokkuuden vertaamiseen. Esimerkiksi RBE voidaan määrittää kuolleisuusprosentin, hematogeenisten muutosten asteen, sukurauhasiin kohdistuvan steriloivan vaikutuksen perusteella jne.
Elimistön reaktio ionisoivan säteilyn vaikutukseen riippuu saadusta säteilyannoksesta, vaikutuksen kestosta ja säteilytetyn kehon yleiskunnosta (taulukko 9).
Ihmisille absoluuttinen tappava annos kerta-altistukseen on noin 600 ruplaa.
Altistumisen kesto sillä on jonkin verran merkitystä radioaktiivisten vaurioiden kehittymisessä. Lyhytaikaisella altistuksella, sekunneissa mitattuna, vahingollisen vaikutuksen aste pienenee jonkin verran. Altistuessaan samalle säteilyannokselle, joka kestää useita kymmeniä minuutteja, vahingollinen vaikutus lisääntyy. Fraktioitu toiminta vähentää kuolleisuutta. Toistuvan altistuksen kokonaisannos voi merkittävästi ylittää yhden hengenvaarallisen annoksen.
Kehon yksilö- ja lajireaktiivisuus Sillä on myös suuri merkitys radioaktiivisten vaurioiden vakavuuden määrittämisessä. Eläinkokeissa havaitaan laajat yksilöllisen herkkyyden rajat - jotkut koirat selviävät yhdellä 600 r:n säteilytyksellä, kun taas toiset kuolevat 275 r:n jälkeen. Nuoret ja raskaana olevat eläimet ovat herkempiä ionisoivalle säteilylle. Vanhat eläimet ovat myös vähemmän vastustuskykyisiä, koska niiden palautumisprosessit heikkenevät.
Ionisoivan säteilyn patogeenisen vaikutuksen mekanismit. Ihmisen ja eläimen kehon säteilyvaurion mekanismissa voidaan erottaa kolme tärkeää vaihetta:
- a) radioaktiivisen säteilyn ensisijainen vaikutus;
- b) säteilyn vaikutus soluihin;
- c) säteilyn vaikutus koko elimistöön.
Ionisoivan säteilyn primaarivaikutusmekanismi määräytyy fysikaalisten, fysikaalis-kemiallisten ja kemiallisten prosessien perusteella, joita esiintyy missä tahansa säteilylle alttiina olevassa biologisessa substraatissa.
Fyysiset prosessit - ionisoiva säteily, jolla on korkea energia, syrjäyttää elektroneja matkallaan olevista atomeista ja molekyyleistä tai saa ne liikkumaan. Tämä johtaa merkityksettömän lyhyessä ajassa (10-16 sekuntia) ionisaatioon ja virittyneiden atomien ja molekyylien muodostumiseen. Fysikaaliskemialliset prosessit koostuvat siitä, että ionisoidut ja viritetyt atomit ja molekyylit, joilla on suuri reaktiivisuus, aiheuttavat vapaiden radikaalien muodostumista. Elävissä rakenteissa vesi ionisoituu nopeimmin.
Ionisaatioon liittyy tuloksena olevien hiukkasten rekombinaatioilmiöitä. Se on erityisen voimakas sellaisten säteilytyyppien vaikutuksesta, joilla on korkea ionisaatiotiheys (alfasäteet, neutronit). Vesisäteilyn prosessissa syntyy seuraavia vapaita atomeja ja radikaaleja: atomi vety (H +), hydroksyyli (OH +), hydroperoksidi (HO 2) ja vetyperoksidi (H 2 O 2).
Ionisoivan säteilyn vaikutus veteen liuenneisiin aineisiin johtuu pääasiassa veden radiolyysituotteista. Siten tunnetaan jäätyneiden aineiden tai kuivatun jauheen entsyymien korkea radiostabiilisuus.
Ionisaatioprosessi vaikuttaa myös makromolekyyleihin. Imeytynyt energia voi kulkeutua läpi makromolekyylin, ja se realisoituu sen haavoittuvimmissa paikoissa. Proteiineissa nämä paikat voivat olla SH-ryhmiä, DNA:ssa - tymiinin kromoforiryhmiä, lipideissä - tyydyttymättömiä sidoksia.
Säteilyn vaikutus soluihin syntyy proteiinien, nukleiinihappojen ja lipidien radikaalien vuorovaikutuksen seurauksena veden, hapen, vedyn jne. kanssa, kun kaikkien näiden prosessien seurauksena muodostuu orgaanisia peroksideja ja tapahtuu nopeita hapetusreaktioita. Monet muuttuneet molekyylit kerääntyvät, minkä seurauksena alkuperäinen säteilyvaikutus moninkertaistuu. Kaikki tämä heijastuu ensisijaisesti biologisten kalvojen rakenteeseen, niiden sorptioominaisuudet muuttuvat ja läpäisevyys lisääntyy (mukaan lukien lysosomien ja mitokondrioiden kalvot). Lysosomikalvojen muutokset johtavat DNaasin, RNaasin, katepsiinien, fosfataasin, mukonja useiden muiden entsyymien vapautumiseen ja aktivoitumiseen.
Vapautuneet hydrolyyttiset entsyymit voivat yksinkertaisella diffuusiolla saavuttaa minkä tahansa soluorganellin, johon ne tunkeutuvat helposti lisääntyneen kalvon läpäisevyyden vuoksi. Näiden entsyymien vaikutuksen alaisena tapahtuu solun makromolekyylikomponenttien hajoamista, mukaan lukien nukleiinihapot ja proteiinit. Oksidatiivisen fosforylaation irtoaminen, joka johtuu useiden entsyymien vapautumisesta mitokondrioista, johtaa puolestaan ATP-synteesin estämiseen ja siten proteiinien biosynteesin häiriintymiseen.
Siten solujen säteilyvaurioiden perustana on soluorganellien ultrarakenteiden rikkominen ja siihen liittyvät aineenvaihduntamuutokset. Lisäksi ionisoiva säteily aiheuttaa kehon kudoksissa kokonaisen säteilyvaikutusta tehostavien myrkyllisten tuotteiden - niin sanottujen radiotoksiinien - muodostumisen. Niistä aktiivisimpia ovat lipoidien hapetustuotteet - peroksidit, epoksidit, aldehydit ja ketonit. Välittömästi säteilytyksen jälkeen muodostuneet lipidiradiotoksiinit stimuloivat muiden biologisesti aktiivisten aineiden - kinonien, koliinin, histamiinin - muodostumista ja lisäävät proteiinien hajoamista. Säteilemättömille eläimille annettuina lipidiradiotoksiineilla on säteilyvaurioita muistuttavia vaikutuksia.
Riittävän suurilla säteilyannoksilla muutokset soluissa ja kudoksissa määräytyvät pääasiassa rappeuttavien-destrutiivisten prosessien kehittymisestä ja kromosomilaitteiston rakenteellisista muutoksista, jotka johtavat solukuolemaan mitoosin aikana tai elottomien solujen jälkeläisten syntymiseen. Solujen mitoottisen aktiivisuuden estäminen on yksi ionisoivan säteilyn biologisen vaikutuksen spesifisistä ilmenemismuodoista.
Ionisoiva säteily vaikuttaa soluihin mitä voimakkaammin, mitä suurempi niiden lisääntymiskyky, mitä pidempi mitoottinen prosessi, sitä nuorempia ja vähemmän erilaistuneet solut. Morfologisten herkkyysmerkkien perusteella elimet ja kudokset jakautuvat seuraavassa laskevassa järjestyksessä: imusolmukkeet (imusolmukkeet, perna, kateenkorva, muiden elinten imukudos), luuydin, kivekset, munasarjat, maha-suolikanavan limakalvo. Iho lisäkkeineen, rusto, kasvavat luut ja verisuonten endoteeli kärsivät vielä vähemmän. Parenkymaaliset elimet ovat erittäin radioresistenttejä: maksa, lisämunuaiset, munuaiset, sylkirauhaset, keuhkot.
Samantyyppisten solujen säteilyvaurion aste riippuu useista tekijöistä:
- 1) erilaistumisaste - alkiosolut ja erilaistumattomat solut vaikuttavat enemmän kuin niistä muodostuneet erilaistuneet solut;
- 2) aineenvaihdunta - lisääntyneeseen soluaineenvaihduntaan liittyy lisääntynyt säteilyherkkyys;
- 3) mitoottinen aktiivisuus - aktiivisesti jakautuvat solut ovat yleensä herkempiä kuin jakautumattomat. Solun ydin on herkempi säteilylle kuin sytoplasma;
- 4) mitoosin vaiheet - solujen herkkyys on suurin profaasi- ja metafaasivaiheessa.
Radioherkkyys muuttuu dramaattisesti fylogeneettisen kehityksen eri vaiheissa. Eläinten säteilyalttius pienenee seuraavassa järjestyksessä: alkio, sikiö, nuori eläin, aikuinen organismi.
Ionisoivan säteilyn vaikutus kehoon kokonaisuutena. Ionisoivan säteilyn patogeenisen vaikutuksen määrää yleensä sekä suora vaurioittava vaikutus kehon soluihin ja kudoksiin että hermoston ärsytys ja siitä johtuvat kehon yleiset reaktiot, joita kutsutaan säteilytaudiksi.
Säteilysairaus. Virtauksen mukaan ne erottavat akuutti ja krooninen säteilysairaus. Akuutti säteilysairaus voi esiintyä lievässä, keskivaikeassa ja vaikeassa muodossa. Sen aikana on neljä jaksoa.
Ensimmäinen jakso - alku (primaariset reaktiot), jotka havaitaan välittömästi säteilytyksen jälkeen, kestävät useista tunteista 1-2 päivään. Merkki säteilyvauriosta tänä aikana on mitoottisen toiminnan viivästyminen hematopoieettisissa soluissa. Tänä aikana aineenvaihduntaprosessit tehostuvat ja tärkeimpien elinten ja järjestelmien toiminnot lisääntyvät.
Toinen jakso on piilevä, piilotettu (näennäisen hyvinvoinnin ajanjakso), jolle on ominaista muutokset potilaan veressä, jotka liittyvät hematopoieesin alkamiseen. Tämän ajanjakson kesto riippuu imeytyneestä annoksesta. Joten 20-100 rad:n annoksilla tämä ajanjakso voi lopettaa taudin. 150-200 rad:n annoksella piilevä jakso voi kestää useita viikkoja, 300-500 radilla vain muutaman päivän, ja yli 500 rad:n annoksella piilevä jakso kestää vain muutaman tunnin.
Kolmas jakso - voimakkaat ilmiöt tai taudin korkeus . Lievissä tapauksissa se kestää useita päiviä, vaikeissa tapauksissa 2-3 viikkoa. Tälle ajanjaksolle on ominaista verenvuodot sisäelimissä, hematopoieesin jyrkkä tukahduttaminen (kuva 5), lisääntynyt solukalvojen läpäisevyys ja heikentynyt immuniteetti. Tänä aikana kuolema tapahtuu. Kuolinsyyt voivat olla verenvuoto, siihen liittyvä infektio ja muut komplikaatiot.
Neljäs kausi on poistumisen tai palautumisen aika .
Krooninen säteilysairaus esiintyy kehon heikon, pitkäaikaisen säteilytyksen yhteydessä, ja se voi myös olla seurausta akuutista säteilysairaudesta. Kroonisen säteilysairauden aikana erotetaan kolme jaksoa: varhaisten muutosten kausi, komplikaatioiden kehittyminen ja vakavien, peruuttamattomien muutosten kausi, joka johtaa kuolemaan.
Säteilytaudin kehittymismekanismi Suoran soluvaurion ohella se määräytyy pääasiassa kehon hermoston, umpieritys- ja sidekudosjärjestelmien reaktioista vahingolliseen radioaktiiviseen säteilyyn.
Hermoston reaktio on havaittavissa kaikissa säteilytaudin kehittymisen vaiheissa. Kehityksensä alussa, kun tapahtuu veden ja kehon biosubstraattien ionisaatio, hermoston reseptorit reagoivat kehon sisäisen ympäristön muutoksiin, mikä johtaa hermoston kaikkien osien kiihtymiseen.
Keskushermoston toiminnan häiriöt ilmenevät ehdollisten refleksiyhteyksien rikkoutumisesta, sisäisen eston prosessin heikkenemisestä. Toiminnalliset muutokset aivokuoressa eri säteilytysjaksoilla liittyvät hermoston korkeampiin osiin verkkokalvomuodostelman kautta virtaavien impulssien lisääntymiseen. Myös kaikkien subkortikaalikeskusten toiminnot muuttuvat. Siten vegetatiivisten keskusten vaurion ilmentymä on lämmönsäätelyn, verisuonten sävyn säätelyn ja sydämen sykkeen rikkominen säteilytetyssä organismissa. Siten säteilysairauksien aikana varhaisimmat ja voimakkaimmat toiminnalliset muutokset havaitaan hermostossa, eivätkä rakenteelliset häiriöt ole niin ilmeisiä kuin esimerkiksi luuytimessä (P. D. Gorizontov).
Myös endokriinisilla häiriöillä on merkittävä rooli säteilytaudin kehittymisessä. Kaikkien endokriinisten rauhasten toiminta häiriintyy jossain määrin ionisoivan säteilyn vaikutuksesta. Selkeimmät muutokset havaitaan sukurauhasissa, aivolisäkkeessä ja lisämunuaisissa. Nämä muutokset riippuvat säteilyannoksesta ja voivat ilmetä joko erittymisen lisääntymisenä tai sen vähenemisenä. Ilmeisesti erittäin tärkeää on häiritä tavanomaista johdonmukaisuutta erilaisten endokriinisten rauhasten erityksessä.
Säteilyvauriot sukurauhasissa kroonisen altistuksen aikana läpäisevälle säteilylle voivat ilmaantua hyvin varhain - ennen säteilytaudin kliinisten oireiden ilmaantumista. Sukurauhasissa tapahtuvat muutokset johtavat hedelmättömyyteen, jälkeläisten vähenemiseen ja kuolleena syntymisen lisääntymiseen.
Aivolisäkkeen toimintahäiriö, johon liittyy muutoksia useiden kolmoishormonien erittymisessä, johtaa erilaisiin toissijaisiin seurauksiin, jotka johtuvat vastaavien rauhasten toimintahäiriöistä. Erityisen tärkeää on lisämunuaisten vajaatoiminta, joka heikentää jyrkästi kehon reaktiivisuutta ja vastustuskykyä kaikenlaisille haitallisille ympäristövaikutuksille.
Säteilyn pitkäaikaisvaikutukset. Säteilyn pitkäaikaisista seurauksista eniten tutkittuja (lukuun ottamatta kroonista säteilysairautta) ovat keskimääräisen elinajan lyheneminen, kaihien kehittyminen, alkionkehityksen häiriöt ja pahanlaatuisten kasvainten esiintyminen.
Säteilytys lisää pahanlaatuisten kasvainten määrää ja nopeuttaa niiden esiintymistä (kokeessa). Useimmiten muodostuu hematopoieettisen kudoksen (leukemia), rintojen, ihon, maksan ja kilpirauhasen kasvaimia.
Kasvaimet voivat syntyä sekä yleisestä että paikallisesta säteilytyksestä.
Altistumista ionisoivalle säteilylle käytetään myös tehokkaana kasvainten vastaisena aineena. Säteilytys tehdään aina paikallisesti. Valotustapa valitaan siten, että suurin osa säteilyenergiasta imeytyy kasvaimeen ja sen lähelle. Radiosäteilyn vaikutus on tehokkain kasvaimissa, joilla on lisääntynyt mitoottinen aktiivisuus ja heikentynyt radioresistenssi.
auringonsäteet
Ultraviolettisäteet (UVR). Ultraviolettisäteet (aallonpituus 1880-3800 A) tunkeutuvat vain ihon pinnallisimpiin kerroksiin ja niillä on biologinen ja patologinen vaikutus kehoon.
Ultraviolettisäteiden yleinen biologinen vaikutus ihmisiin ilmaistaan kolmella tavalla:
2. Ihon ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta D 3 -vitamiinia muodostuu fotokemiallisesti provitamiini 7-dehydrokolesterolista. Tätä varten tarvittava ultraviolettisäteiden vähimmäismäärä on 1/8-1/10 eryteemiannoksesta päivässä.
3. Ultraviolettisäteiden bakterisidinen vaikutus on selkein aallonpituusalueella 2000-2800 A (lyhytaalto-ultravioletti). Bakteereja tappavaan vaikutukseen liittyy myös immunologisen reaktiivisuuden stimulaatio: vasta-aineiden tuotanto lisääntyy ja veriseerumin täydentävä aktiivisuus lisääntyy.
1. Ihoreaktio – keskiaallon ultraviolettisäteily (2800-3150 A) aiheuttaa punoitusta. Eryteema syntyy histamiinin, joka on voimakas verisuonia laajentava aine, muodostumisen seurauksena säteilytyskohdassa. Sillä on jyrkästi määritellyt rajat, se tapahtuu tietyn ajan kuluttua (kymmenestä minuutista useisiin tunteihin) ja pääsääntöisesti menee pigmentaatioon - rusketukseen, jossa muodostuu ja kertyy melaniinipigmenttiä ihoon. Rusketuksen aiheuttavat pääasiassa pitkäaaltoiset ultraviolettisäteet (3150-3800 A).
Lyhimmän kantaman (alle 2000 A) ultraviolettisäteillä on otsonoiva vaikutus (tyhjiöultravioletti).
UFL:n patogeeninen vaikutus ilmenee, kun keho altistuu liialliselle säteilylle tai kun herkkyys on lisääntynyt (valoherkkyys).
Auringonpolttamat tiukasti säteilytyskohdassa johtuvat UV-säteiden kemiallisesta vaikutuksesta - histamiinin ja muiden biologisesti aktiivisten aineiden liiallisesta muodostumisesta säteilytetyissä kudoksissa ja niiden myöhemmistä toksisista vaikutuksista, sekä paikallisista että yleisistä.
Silmävaurio UVL - fotooftalmia - esiintyy useammin, jos silmien kovakalvoa ei ole suojattu lisääntyneen säteilyn olosuhteissa (sähköhitsaajille, kun he työskentelevät valohoitohuoneissa, arktisilla ja korkeilla vuoristoalueilla jne.); ilmestyy 2-6 tunnin kuluttua, ilmenee silmäkipuna, hyperemiana, sidekalvon ja silmäluomien turvotuksena, näöntarkkuuden heikkenemisenä. Myös kehon yleinen reaktio havaitaan - päänsärky, heikkous, unettomuus, takykardia. Yleensä nämä oireet häviävät 5-6 päivän kuluttua.
Yleinen toiminta UVL voi myös ilmetä yleisinä reaktioina paikallisten oireiden johtavana roolina sekä itsenäisenä reaktiona yleiseen ultraviolettisäteilyyn - auringonpistokseen, jossa johtava tekijä on kehon yleisen kunnon, ensisijaisesti kehon toimintojen, rikkominen. keskushermosto ja verenkiertoelimet.
UFL:n yleisen patogeenisen vaikutuksen mekanismissa kaksi reittiä ovat erittäin tärkeitä: humoraalinen ja neurogeeninen .
Humoraaliset mekanismit . Säteilytyskohdassa UV-säteiden vaikutuksesta muodostuu myrkyllisiä tuotteita - histamiinia, asetyylikoliinia, säteilytettyä kolesterolia, ergosterolia, proteiini-lipoidikomplekseja, joilla on myrkyllinen vaikutus kapillaarin seinämään muodostumiskohdassa, hermoille. hermopäätteitä, koska ne imeytyvät yleiseen verenkiertoon.
Ihon voimakas säteilytys UV-säteillä aiheuttaa punasolujen hemolyysin - niin sanotun fotohemolyysin, joka tehostuu erityisesti valolle herkistyvien aineiden läsnä ollessa. Valoherkistävät aineet - jotkut väriaineet (eosiini, fluoreseiini), porfyriinit, lesitiini, kolesteroli - lisäävät UV-säteiden haitallisia vaikutuksia.
Joillekin ihmisille, joilla on heikentynyt porfyriinin aineenvaihdunta (porfyria), kehittyy palovammoja ja vakava romahdus johtuen säteilytetyn porfyriinin myrkyllisten tuotteiden myrkytyksestä jopa vähäisellä auringonsäteilyllä.
Neurogeeniset mekanismit . Joidenkin vegetatiivisten keskusten (vasomotoriset, vagaaliset, lämpösäätelykeskukset) mahdollinen refleksiviritys kemikaalien ärsyttämien ihoreseptorien kautta niiden muodostumispaikalla.
On myös mahdollista, että näillä samoilla myrkyllisillä tuotteilla on sentrogeeninen vaikutus elintärkeisiin hermokeskuksiin, koska ne imeytyvät verenkiertoon, imusolmukkeeseen ja aivo-selkäydinnesteeseen - tästä johtuen verenkiertohäiriöt, kuten kollapsi, joka voi joskus johtaa kuolemaan (auringonpistos).
Blastomogeeninen vaikutus Ihminen voi altistua UV-säteille, joiden aallonpituus on 2900–3841 A pitkäaikaisessa altistuksessa. Eläimillä kasvaimia voi aiheuttaa säteily, jolla on laajempi aallonpituusalue. UV-säteiden absorptio ihon ylemmissä kerroksissa määrää jossain määrin niiden vaikutuksen alaisena kehittyvien ihmisen kasvainten, esimerkiksi levyepiteeli- ja tyvisolusyövän, sijainnin. Eläimillä, joilla on ohuempi iho, sarkoomia esiintyy merkittävässä osassa tapauksia. Ihmisillä kasvaimet kehittyvät avoimille, suojaamattomille kehon alueille ja koe-eläimille - kehon osiin, joissa ei ole karvoja.
Ihokasvainten ilmaantuvuus lisääntyy imeytyneen energian määrän myötä. Näin ollen on arvioitu, että Yhdysvalloissa 42° ja 30° pohjoisen leveysasteen välillä ihosyövän ilmaantuvuus kaksinkertaistuu joka 4° lähestyessä päiväntasaajaa. UV-säteiden aiheuttama ihosyöpä syntyy pitkän piilevän ajanjakson jälkeen. Syövän ilmaantumista edeltävät pitkäaikaiset tuhoavat ja tulehdukselliset muutokset ihossa, joita kutsutaan aurinkokeratoosiksi.
Ultraviolettisäteiden blastomogeenisen vaikutuksen mekanismi on kaukana selvästä. On kaksi mahdollista tapaa tehdä tämä:
- a) UFL:llä, kuten radioaktiivisella säteilyllä, on mutageenisia ominaisuuksia (katso "Perinnöllisyyden, rakenteen ja iän rooli patologiassa");
- b) UV-säteiden vaikutuksesta ihoon voi muodostua syöpää aiheuttavia aineita.
Violetit säteet (3800-4500 A) voi olla kemiallinen vaikutus kehoon, samanlainen kuin ultraviolettisäteily, mutta paljon vähemmän voimakas.
Auringon spektrin näkyvät säteet aallonpituudella 5000-7000 A niillä ei ole merkittävää vahingollista vaikutusta, koska ne imeytyvät pääasiassa ihoon eivätkä tunkeudu syvälle kehoon.
Silmän, 4000–7600 A:n aurinkospektrisäteiden havaitsemiseen erikoistuneen elimen kautta valostimulaatio voi vaikuttaa koko kehoon. Valosäteiden aiheuttama näköreseptorien ärsytys välittyy näkökeskusten lisäksi hypotalamuksen vegetatiivisiin keskuksiin ja johtaa heikon virityksen tilaan, mikä puolestaan edistää hapettumisprosessien lisääntymistä, verenpaineen nousua ja jopa euforian ilmaantuminen (kirkkaana, aurinkoisena päivänä ihmiset ovat hymyilevämpiä ja seurallisempia kuin synkkäinä, pilvisinä päivinä).
Valaistuksen luonnollinen rytmi määrää eläinten ja ihmisten toiminnan päivittäisen rytmin, useiden fysiologisten prosessien rytmin, jotka ovat tiiviisti yhdistetty refleksi- ja ehdollisilla refleksimekanismien kanssa päivän ja yön rytmiin, sekä valaistuksen kausivaihteluiden rytmin. Fysiologisten toimintojen normaalin rytmin häiriöt, jotka liittyvät päivän ja yön luonnollisen syklin rytmiin, johtavat joissakin tapauksissa tuskallisten tilojen (neuroosien) kehittymiseen, joiden hoito edellyttää valostimulaation normaalin rytmin palauttamista. Tällaiset rikkomukset voivat johtua sopimattomista työ- ja elinoloista, 24 tunnin vuorokaudesta ja 24 tunnin yöstä napapiirillä jne.
Infrapunasäteet. Infrapunasäteet vaikuttavat pääasiassa lämpöön kehoon. Säteillä, joiden aallonpituus on 7 600 - 14 000 A, on suuri läpäisykyky ja ne lämmittävät kudoksia ikään kuin sisältä käsin. Säteet, joiden aallonpituus on yli 14 000 A, absorboituvat pinnallisiin kudoksiin ja voivat aiheuttaa polttavan vaikutuksen.
Lämpötilan nousuun, joka johtuu infrapunasäteiden energian imeytymisestä kudoksiin, liittyy kehon erilaisten fysikaalis-kemiallisten ja fysiologisten reaktioiden kiihtyvyys, sekä paikalliset (lisääntynyt verisuonten läpäisevyys, niiden laajeneminen - passiivinen hyperemia, erittyminen jne.) yleiset (lisääntynyt aineenvaihdunta, kehon lämpötila jne.) vakavia tapauksia - lämpösäätelymekanismien rikkomukset ja lämpöhalvaus) luonne.
Lasersäteily
Laser tai optinen kvanttigeneraattori on fyysinen laite, joka mahdollistaa poikkeuksellisen voimakkaan monokromaattisen valonsäteen lähettämisen pienellä erotuskulmalla. Fokusoimattoman lasersäteen leveys on 1–2 cm ja indusoidun tarkennuksen ollessa 1–0,01 mm tai vähemmän. Siksi on mahdollista keskittää valtava valoenergia usean mikronin alueelle ja saavuttaa erittäin korkeita lämpötiloja. Jokaisen lasersalaman energia voidaan mitata sadoissa ja tuhansissa jouleissa. Lasersäde pystyy sulattamaan timantteja, terästä ja muita materiaaleja.
On pulssi- ja jatkuvatoimisia lasereita; molempia käytetään lääketieteessä. Lasersäteen vaikutus elävään kudokseen tapahtuu hyvin lyhyillä aikaväleillä (sekunnin sadasosissa), eikä ilmeisesti siksi tunneta kipua. Lävistyssyvyyttä voidaan säätää optisella järjestelmällä ja se on yleensä 20-25 mm.
Lasersäteiden absorptioaste riippuu säteilytetyn kohteen väristä. Ennen kaikkea ne imeytyvät pigmentoituneisiin kudoksiin, punasoluihin, melanoomiin jne. Lasersäteet tuhoavat ja sulattavat eläviä kudoksia; Kasvainkudokset ovat erityisen herkkiä niille.
Lasersäteiden biologisiin esineisiin kohdistuvan vahingollisen vaikutuksen mekanismi koostuu useista tekijöistä:
- 1) itse säteen lämpövaikutus ja alla olevien kudosten lämpötilan toissijainen nousu lämpöenergian absorption seurauksena;
- 2) mekaaninen vaikutus elastisten värähtelyjen, kuten ultraääni- tai jopa iskuaaltojen, esiintymisen seurauksena. Eräänlainen "räjähdysvaikutus" johtuu kehon kiinteiden ja nestemäisten aineiden välittömästä siirtymisestä kaasumaiseen tilaan ja jyrkkään interstitiaalisen paineen nousuun (jopa useisiin kymmeniin ja satoihin ilmakehoihin):
- 3) biologinen vaikutus - kudoksiin ja soluihin muodostuu myrkyllisiä aineita lasersäteelle altistumisen jälkeen. Ehkä solujen progressiivinen nekroosi säteilytyksen jälkeen riippuu niistä;
- 4) kudosentsyymien inaktivoituminen tai spesifisen toiminnan muutos.
Kudoskomponenttien ionisoituminen ja magneettikenttien esiintyminen on sallittua.
Lasersäteen vaikutuksen aste ja tulos riippuvat itse säteilyn ominaisuuksista (laserin tyyppi, teho, vaikutuksen kesto, säteilytiheys, pulssitaajuus), säteilytettyjen kudosten fysikaalis-kemiallisista ja biologisista ominaisuuksista (pigmentaatioaste). , verenkierto, kudosten heterogeenisyys, niiden elastisuus, lämmönjohtavuus jne.).
Biologisten ja fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi kasvainsolut ovat herkempiä lasersäteelle kuin terveet. Juuri onkologiassa tämän tyyppistä säteilyä käytetään toistaiseksi laajimmin. Lisäksi laseria käytetään verettömiin leikkauksiin kirurgiassa, silmätautien jne.
