พลังงานรังสี ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับพลังงานรังสีแสงอาทิตย์และการประยุกต์ ผลกระทบทางชีวภาพโดยทั่วไปของรังสีอัลตราไวโอเลตต่อมนุษย์แสดงออกได้สามวิธี:

ส่วนสำคัญของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่มายังโลกครอบคลุมช่วงคลื่นภายใน 0.15 - 4.0 mmk ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่มาถึงพื้นผิวโลกในมุมฉากเรียกว่าค่าคงที่แสงอาทิตย์ มีค่าเท่ากับ 1.4·10-3 J (m2/s)

การแผ่รังสีส่วนใหญ่ในบริเวณที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมจะไปถึงพื้นผิวโลก 30

% - รังสีอัลตราไวโอเลตอินฟราเรดและคลื่นยาว พื้นผิวโลกไปถึง:

รังสีอินฟราเรด (f - 3·10v11 Hz, - 3·10v12, λ จาก 710 - 3000 นาโนเมตร) – 45% (IR-

รังสีคิดเป็น 50% ของรังสีดวงอาทิตย์)

รังสีที่มองเห็นได้ (3 10v12 – 7.5 10v 16, แลมบ์ดา 400 – 710 นาโนเมตร) – 48%

รังสีอัลตราไวโอเลต (7.5 10v 16-10v17, แลมบ์ดา 400-10 นาโนเมตร) -7%

รังสีดวงอาทิตย์ส่วนเล็กๆ จะหนีกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ปริมาณรังสีที่สะท้อนกลับขึ้นอยู่กับค่าการสะท้อนแสง (อัลเบโด้) ของพื้นผิว ดังนั้นหิมะจึงสามารถสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์ได้ 80% จึงทำให้ร้อนขึ้นอย่างช้าๆ พื้นผิวหญ้าสะท้อนแสง 20% และดินสีเข้มมีรังสีที่เข้ามาเพียง 10 5 เท่านั้น

พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ที่ถูกดูดซับโดยดินและอ่างเก็บน้ำจะถูกใช้ไปกับการระเหยของน้ำ เมื่อน้ำควบแน่น ความร้อนจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งทำให้บรรยากาศอบอุ่นขึ้น ความร้อนของชั้นบรรยากาศก็เกิดขึ้นเนื่องจากการดูดซับรังสีดวงอาทิตย์ 20-25%

รังสีอินฟราเรด

รังสีอินฟราเรด (รังสีอินฟราเรด) เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดวงตามนุษย์มองไม่เห็น คุณสมบัติทางแสงของสสารในรังสีอินฟราเรดแตกต่างอย่างมากจากคุณสมบัติในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ตัวอย่างเช่น ชั้นน้ำสูงหลายเซนติเมตรไม่สามารถทะลุผ่านรังสีอินฟราเรดที่มี แลมบ์ดา >1 ไมโครเมตรได้

ประมาณ 20% ของรังสีอินฟราเรดของสเปกตรัมแสงอาทิตย์ถูกดูดซับโดยฝุ่น คาร์บอนไดออกไซด์ และไอน้ำในชั้นบรรยากาศระยะทาง 10 กิโลเมตรที่อยู่ติดกับพื้นผิวโลก ในกรณีนี้พลังงานที่ดูดซับจะถูกแปลงเป็นความร้อน

รังสีอินฟราเรดประกอบด้วยรังสีส่วนใหญ่จากหลอดไส้ (ความร้อนที่ทนไม่ได้เมื่อถ่ายทำในเวทีเสียง) และหลอดปล่อยก๊าซ รังสีอินฟราเรดถูกปล่อยออกมาจากเลเซอร์ทับทิม

ส่วนที่เป็นคลื่นยาวของรังสีอินฟราเรด (> 1.4 µm) จะถูกกักไว้โดยชั้นผิวเผินของผิวหนังเป็นหลัก ทำให้เกิดอาการแสบร้อน (รังสีความร้อน) ส่วนคลื่นกลางและคลื่นสั้นของรังสีอินฟราเรดและส่วนสีแดงของรังสีออปติคัลทะลุผ่านได้ลึกถึง 3 ซม. ด้วยพลังงานจำนวนมาก พวกมันอาจทำให้เกิดการสุกเกินไปได้ โรคลมแดดเป็นผลมาจากความร้อนของสมองในท้องถิ่น

รังสีที่มองเห็นได้คือแสง

ประมาณครึ่งหนึ่งของรังสีมาจากคลื่นที่มีความยาวคลื่นระหว่าง 0.38 ถึง 0.87 mmk นี่คือสเปกตรัมที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์และรับรู้เป็นแสง

ผลกระทบจากพลังงานรังสีที่มองเห็นได้ประการหนึ่งคือการส่องสว่าง เป็นที่ทราบกันว่าแสงช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมได้ (รวมถึงฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียด้วย) ครึ่งหนึ่งของพลังงานความร้อนทั้งหมดของดวงอาทิตย์บรรจุอยู่ในส่วนแสงของพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ แสงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานปกติของกระบวนการทางสรีรวิทยา

ผลต่อร่างกาย:

กระตุ้นกิจกรรมที่สำคัญ

เสริมสร้างการเผาผลาญ

ปรับปรุงความเป็นอยู่โดยรวม

ปรับปรุงอารมณ์

เพิ่มประสิทธิภาพ

ขาดแสง:

ผลเสียต่อการทำงานของเครื่องวิเคราะห์เส้นประสาท (ความเมื่อยล้าเพิ่มขึ้น):

เพิ่มความเมื่อยล้าของระบบประสาทส่วนกลาง

ผลิตภาพแรงงานลดลง

การบาดเจ็บจากการทำงานเพิ่มขึ้น

รัฐซึมเศร้าพัฒนาขึ้น

กับ ปัจจุบันการส่องสว่างไม่เพียงพอเกี่ยวข้องกับโรคที่มีหลายชื่อ:"ภาวะซึมเศร้าในฤดูใบไม้ร่วง-ฤดูหนาว", "ความเจ็บป่วยทางอารมณ์ตามฤดูกาล", "ความผิดปกติทางอารมณ์ตามฤดูกาล" (SAD) ยิ่งแสงสว่างตามธรรมชาติในบริเวณนั้นต่ำลง ความผิดปกตินี้ก็จะยิ่งเกิดขึ้นมากขึ้นเท่านั้น ตามสถิติพบว่า 5-10% ของคนมีอาการที่ซับซ้อน (75% เป็นผู้หญิง)

ความมืดนำไปสู่การสังเคราะห์เมลาโทนิน ซึ่งในคนที่มีสุขภาพแข็งแรงจะควบคุมช่วงเวลาของวงจรการนอนหลับตอนกลางคืน เพื่อรักษาและช่วยให้อายุยืนยาว อย่างไรก็ตาม หากการผลิตเมลาโทนินไม่หยุดในตอนเช้าเนื่องจากอิทธิพลของแสงที่มีต่อต่อมไพเนียล ความง่วงและความซึมเศร้าจะเกิดขึ้นในระหว่างวันเนื่องจากระดับฮอร์โมนนี้ในเวลากลางวันสูงอย่างไม่เหมาะสม

สัญญาณของความเศร้า:

สัญญาณของภาวะซึมเศร้า

ตื่นยาก;

ผลผลิตในที่ทำงานลดลง

ลดการติดต่อทางสังคม

ความต้องการคาร์โบไฮเดรตเพิ่มขึ้น

น้ำหนักมากขึ้น, น้ำหนักเพิ่มขึ้น, อ้วนขึ้น.

กิจกรรมของระบบภูมิคุ้มกันอาจลดลงซึ่งเกิดจากการเพิ่มความไวต่อโรคติดเชื้อ (ไวรัสและแบคทีเรีย)

สัญญาณเหล่านี้จะหายไปในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน เมื่อความยาวของเวลากลางวันเพิ่มขึ้นอย่างมาก

ปัจจุบันภาวะซึมเศร้าในฤดูใบไม้ร่วง - ฤดูหนาวได้รับการบำบัดด้วยแสง การบำบัดด้วยแสงที่มีความเข้มข้น 10,000 ลักซ์ในตอนเช้าให้ผลดี ซึ่งสูงกว่าการส่องสว่างภายในอาคารปกติประมาณ 20 เท่า การเลือกระยะเวลาในการบำบัดเป็นรายบุคคลสำหรับแต่ละคน ขั้นตอนส่วนใหญ่มักใช้เวลา 15 นาที ในช่วงเวลานี้ คุณสามารถทำกิจกรรมใดๆ ได้ (อ่านหนังสือ กิน ทำความสะอาดอพาร์ทเมนท์ ฯลฯ) สังเกตผลเชิงบวกภายในไม่กี่วัน อาการทั้งหมดจะหยุดลงอย่างสมบูรณ์หลังจากผ่านไปสองสามสัปดาห์ ผลข้างเคียงอาจรวมถึงอาการปวดหัว

ผลของการรักษาสัมพันธ์กับการควบคุมการทำงานของต่อมไพเนียลซึ่งปรับการผลิตเมลาโทนินและเซโรโทนิน เมลาโทนินมีหน้าที่ในการหลับ และเซโรโทนินมีหน้าที่ในการตื่นนอน

แสดงด้วย:

จิตบำบัด;

ยาแก้ซึมเศร้า

ใน ในเวลาเดียวกันอาจสังเกตเห็นการรบกวนจังหวะทางชีวภาพอีกประเภทหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับวิถีชีวิตสมัยใหม่ในปัจจุบัน แสงประดิษฐ์ที่ยืดเยื้อจะทำให้ผลการยับยั้งเมลาโทนินลดลงต่อการทำงานของอวัยวะสืบพันธุ์ ซึ่งจะช่วยเร่งวัยแรกรุ่น

รังสีอัลตราไวโอเลต (UV)

รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นของส่วนคลื่นสั้นของสเปกตรัมแสงอาทิตย์ ด้านหนึ่งล้อมรอบส่วนที่อ่อนที่สุดของรังสีไอออไนซ์ (รังสีเอกซ์) และอีกด้านหนึ่งติดกับส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม คิดเป็น 9% ของพลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ ที่ขอบชั้นบรรยากาศ แสงแดดธรรมชาติ 5% จะถูกดูดซับ และ 1% มาถึงพื้นผิวโลก

รังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์จะทำให้ก๊าซในชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลกแตกตัวเป็นไอออน ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของไอโอโนสเฟียร์ รังสียูวีระยะสั้นถูกชั้นโอโซนปิดกั้นที่ระดับความสูงประมาณ 200 กม. ดังนั้นมีเพียงรังสี 400-290 นาโนเมตรเท่านั้นที่มาถึงพื้นผิวโลก หลุมโอโซนช่วยให้สเปกตรัม UV ส่วนที่มีความยาวคลื่นสั้นทะลุผ่านได้

ความรุนแรงของการกระทำขึ้นอยู่กับ:

ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ (ละติจูด);

เวลาของวัน,

สภาพอากาศ.

คุณสมบัติทางชีวภาพของรังสียูวีขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น รังสี UV มี 3 ช่วง คือ

1. ภูมิภาค A (400-320 นาโนเมตร) - ฟลูออเรสเซนต์, การฟอกหนัง นี่คือรังสีคลื่นยาวซึ่งเป็นส่วนสำคัญ มันไม่ได้ถูกดูดซึมในชั้นบรรยากาศดังนั้นจึงไปถึงพื้นผิวโลก มันถูกปล่อยออกมาจากโคมไฟพิเศษที่ใช้ในห้องอาบแดด

การกระทำ:

ทำให้เกิดการเรืองแสงของสารบางชนิด (luminophores, วิตามินบางชนิด);

ผลกระตุ้นทั่วไปที่อ่อนแอ;

การเปลี่ยนไทโรซีนเป็นเมลานิน (ปกป้องร่างกายจากรังสียูวีส่วนเกิน)

การเปลี่ยนไทโรซีนไปเป็นเมลานินเกิดขึ้นในเมลาโนไซต์ เซลล์เหล่านี้อยู่ในชั้นฐานของหนังกำพร้า Melanocytes เป็นเซลล์เม็ดสีที่มีต้นกำเนิดจากระบบประสาท กระจายไม่สม่ำเสมอทั่วร่างกาย ตัวอย่างเช่นในผิวหนังหน้าผากมีมากกว่าแขนขาส่วนบนถึง 3 เท่า คนผิวสีซีดและคนผิวคล้ำมีจำนวนเซลล์เม็ดสีเท่ากัน แต่ปริมาณเมลานินในเซลล์เหล่านั้นแตกต่างกัน เมลาโนไซต์ประกอบด้วยเอนไซม์ไทโรซิเนส ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนไทโรซีนเป็นเมลานิน

2. ภูมิภาค B (320 – 280 นาโนเมตร) – คลื่นกลาง, การฟอกรังสียูวี ส่วนสำคัญของช่วงนี้ถูกดูดซับโดยโอโซนในสตราโตสเฟียร์

การกระทำ:

การปรับปรุงสมรรถภาพทางร่างกายและจิตใจ

เพิ่มภูมิคุ้มกันที่ไม่จำเพาะเจาะจง;

เพิ่มความต้านทานของร่างกายต่อการกระทำของสารติดเชื้อพิษสารก่อมะเร็ง

เสริมสร้างการสร้างเนื้อเยื่อใหม่

การเจริญเติบโตเพิ่มขึ้น

นี่เป็นเพราะการกระตุ้นของกรดอะมิโน (ไทโรซีน, ทริปโตเฟน, ฟีนิลอะลานีน ฯลฯ ), ไพรริมิดีนและเบสพิวรีน (ไทมีน, ไซโตซีน ฯลฯ ) สิ่งนี้นำไปสู่การสลายโมเลกุลโปรตีน (โฟโตไลซิส) ด้วยการก่อตัวของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (โคลีน, อะซิติลโคลีน, ฮิสตามีน ฯลฯ ) BAS กระตุ้นกระบวนการเผาผลาญและโภชนาการ

3. ภูมิภาค C (280 – 200 นาโนเมตร) – คลื่นสั้น รังสีฆ่าเชื้อแบคทีเรีย มันถูกดูดซับอย่างแข็งขันโดยชั้นโอโซนในบรรยากาศ

การกระทำ:

การสังเคราะห์วิตามินดี

ฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

รังสียูวีประเภทอื่นๆ เช่นเดียวกับรังสีที่มองเห็นได้ มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย แม้ว่าจะเด่นชัดน้อยกว่าก็ตาม

น!บี! รังสียูวีคลื่นกลางและคลื่นสั้นในปริมาณสูงอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกรดนิวคลีอิกและนำไปสู่การกลายพันธุ์ของเซลล์ ในเวลาเดียวกัน การแผ่รังสีคลื่นยาวจะส่งเสริมการฟื้นฟูกรดนิวคลีอิก

4. ภูมิภาค D (315 – 265 นาโนเมตร) ก็มีความโดดเด่นเช่นกันซึ่งมีสารต่อต้านราชิที่เด่นชัด

การกระทำทิค

มีการแสดงให้เห็นว่าเพื่อให้เป็นไปตามความต้องการรายวันสำหรับวิตามินดี จึงจำเป็นต้องมีปริมาณเม็ดเลือดแดง (MED) ขั้นต่ำประมาณ 60 เม็ดในบริเวณที่สัมผัสของร่างกาย (ใบหน้า ลำคอ แขน) เมื่อต้องการทำเช่นนี้ คุณต้องอยู่กลางแสงแดดเป็นเวลา 15 นาทีทุกวัน

การขาดรังสียูวีทำให้เกิด:

โรคกระดูกอ่อน;

ลดความต้านทานทั่วไป

ความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึม (รวมถึงโรคกระดูกพรุน?)

รังสี UV ที่มากเกินไปส่งผลให้:

ความต้องการที่เพิ่มขึ้นของร่างกายสำหรับกรดอะมิโน วิตามิน เกลือ Ca ฯลฯ ที่จำเป็น

การปิดใช้งานวิตามินดี (การแปล cholecalceferol เป็นสารที่ไม่แยแสและเป็นพิษ);

การก่อตัวของสารประกอบเปอร์ออกไซด์และสารอีพอกซี ซึ่งสามารถทำให้เกิดความผิดปกติของโครโมโซม ผลกระทบต่อการกลายพันธุ์และเป็นสารก่อมะเร็ง

การกำเริบของโรคเรื้อรังบางชนิด (วัณโรค, ระบบทางเดินอาหาร, โรคไขข้อ, ไตอักเสบ ฯลฯ );

การพัฒนาของ photophthalmia (photoconjunctivitis และ photokeratitis) 2-14 ชั่วโมงหลังการฉายรังสี การพัฒนาของโฟโตธาลเมียอาจเป็นผลมาจากการกระทำของ: A - แสงแดดโดยตรง, B - แสงที่กระจัดกระจายและสะท้อนแสง (หิมะ, ทรายในทะเลทราย), C

– เมื่อทำงานกับแหล่งเทียม

การลดขนาดของโปรตีนผลึก (crystallin) ซึ่งก่อให้เกิดการพัฒนาต้อกระจก;

มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นที่จะเกิดความเสียหายต่อจอประสาทตาในผู้ที่ถอดเลนส์ออก (แม้แต่บริเวณ A)

ในผู้ที่เป็นโรคหมักดองถึงผิวหนังอักเสบ

การพัฒนาของเนื้องอกมะเร็งผิวหนัง (มะเร็งผิวหนัง, มะเร็งเซลล์ต้นกำเนิด,มะเร็งเซลล์สความัส)

การกดภูมิคุ้มกัน (การเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนของเซลล์เม็ดเลือดขาวย่อย, จำนวนเซลล์ Langerhans ในผิวหนังลดลงและกิจกรรมการทำงานลดลง) → ความต้านทานต่อโรคติดเชื้อลดลง

เร่งการแก่ชราของผิว

การปกป้องร่างกายตามธรรมชาติจากรังสีอัลตราไวโอเลต:

1. การก่อตัวของผิวสีแทนที่เกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของเมลานิน ซึ่ง:

สามารถดูดซับโฟตอนและทำให้ผลของรังสีอ่อนลง

เป็นตัวดักจับอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นระหว่างการฉายรังสีที่ผิวหนัง

2. Keratization ของผิวหนังชั้นบนตามด้วยการลอก

3. การก่อตัวของกรด urocanic (urocaic) ในรูปแบบ trans-cis สารประกอบนี้สามารถจับควอนตัมรังสียูวีได้ มันถูกขับออกมาด้วยเหงื่อของมนุษย์ ในความมืด ปฏิกิริยาย้อนกลับจะเกิดขึ้นเมื่อมีการปล่อยความร้อนออกมา

เกณฑ์สำหรับความไวของผิวหนังต่อรังสียูวีคือเกณฑ์การเผาไหม้ของการฟอกหนัง มีลักษณะเฉพาะคือช่วงเวลาของการได้รับรังสี UV ครั้งแรก (นั่นคือก่อนการก่อตัวของเม็ดสี) หลังจากนั้นจึงสามารถซ่อมแซม DNA ได้โดยปราศจากข้อผิดพลาด

ใน ละติจูดกลางมีความโดดเด่น 4 ประเภทผิว:

5. ผิวขาวแพ้ง่ายเป็นพิเศษ มันจะเปลี่ยนเป็นสีแดงอย่างรวดเร็วและสีแทนไม่ดีนัก บุคคลจะโดดเด่นด้วยดวงตาสีฟ้าหรือสีเขียว มีกระ และบางครั้งก็มีผมสีแดง เกณฑ์การเผาไหม้ของการฟอกหนัง – 5-10 นาที

6. ผิวแพ้ง่าย คนประเภทนี้มีตาสีฟ้า สีเขียว หรือสีเทาผมสีน้ำตาลอ่อนหรือสีน้ำตาล เกณฑ์การเผาไหม้สำหรับการฟอกคือ 10-20 นาที

7. ผิวธรรมดา (20-30 นาที) ผู้ที่มีตาสีเทาหรือสีน้ำตาลอ่อน ผมสีน้ำตาลเข้มหรือสีน้ำตาล

8. ผิวแพ้ง่าย(30-45 นาที) ผู้ที่มีดวงตาสีเข้ม ผิวคล้ำ และสีผมคล้ำ

สามารถปรับเปลี่ยนความไวแสงของผิวหนังได้ สารที่เพิ่มความไวต่อแสงของผิวหนังเรียกว่าสารไวแสง

สารไวแสง: แอสไพริน, บรูเฟน, อินโดซิด, ไลเบรียม, แบคทริม, ลาซิกซ์, เพนิซิลลิน, ฟูราโนคูมารินจากพืช (ขึ้นฉ่าย)

กลุ่มเสี่ยงในการพัฒนาเนื้องอกที่ผิวหนัง:

ผิวมีสีคล้ำเล็กน้อย

การถูกแดดเผาที่ได้รับก่อนอายุ 15 ปี

การปรากฏตัวของปานจำนวนมาก

การปรากฏตัวของปานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1.5 ซม.

แม้ว่าการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตจะมีความสำคัญอันดับแรกในการพัฒนาเนื้องอกมะเร็ง

ผิวหนัง ปัจจัยเสี่ยงที่สำคัญคือการสัมผัสกับสารก่อมะเร็ง -

ไมล์ เช่น นิกเกิลที่มีอยู่ในฝุ่นในชั้นบรรยากาศและรูปแบบเคลื่อนที่ของมันในดิน

การป้องกันรังสียูวีที่มากเกินไป:

1. จำเป็นต้องจำกัดเวลาที่ใช้ภายใต้แสงแดดจ้าโดยเฉพาะในช่วงเวลา 10.00 - 14.00 น. ซึ่งเป็นช่วงสูงสุดของการเกิดรังสี UVR ยิ่งเงาสั้นลง กิจกรรม UVR ก็ยิ่งทำลายล้างมากขึ้นเท่านั้น

2. ควรสวมแว่นกันแดด (แก้วหรือพลาสติกที่ป้องกันรังสียูวี)

3. การใช้อุปกรณ์ป้องกันแสง

4. การใช้ครีมกันแดด

5. อาหารที่มีกรดอะมิโนจำเป็น วิตามิน มาโคร และธาตุขนาดเล็กสูง (สารอาหารหลักที่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ)

6. การตรวจร่างกายเป็นประจำโดยแพทย์ผิวหนังสำหรับผู้ที่มีความเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งผิวหนัง สัญญาณในการติดต่อกับแพทย์ทันทีถือเป็นลักษณะใหม่

จุดด่างดำ สูญเสียขอบเขตที่ชัดเจน สีผิวคล้ำ มีอาการคันและมีเลือดออก

ต้องจำไว้ว่ารังสียูวีนั้นสะท้อนอย่างเข้มข้นจากทราย หิมะ น้ำแข็ง คอนกรีต ซึ่งสามารถเพิ่มความเข้มของรังสียูวีได้ 10-50% ควรจำไว้ว่า UVR โดยเฉพาะ UVA ส่งผลกระทบต่อมนุษย์แม้ในวันที่มีเมฆมาก

สารป้องกันแสงเป็นสารที่มีฤทธิ์ป้องกันรังสียูวีที่สร้างความเสียหาย ผลการป้องกันเกี่ยวข้องกับการดูดซับหรือการกระจายพลังงานโฟตอน

ตัวป้องกันแสง;

กรดพาราอะมิโนเบนโซอิกและเอสเทอร์

เมลานินที่ได้จากแหล่งธรรมชาติ (เช่น เห็ด) สารป้องกันแสงจะถูกเพิ่มเข้าไปในครีมกันแดดและโลชั่น

ครีมกันแดด

มี 2 ​​ประเภท - ที่มีผลกระทบทางกายภาพและที่มีผลกระทบทางเคมี ควรทาครีมก่อนอาบแดด 15-30 นาที และทาซ้ำทุกๆ 2 ชั่วโมงต่อมา

ครีมกันแดดแบบกายภาพประกอบด้วยสารประกอบต่างๆ เช่น ไททาเนียมไดออกไซด์ ซิงค์ออกไซด์ และทัลก์ การปรากฏตัวของพวกมันนำไปสู่การสะท้อนของรังสี UVA และ UVB

ครีมกันแดดที่มีผลกระทบทางเคมี ได้แก่ ผลิตภัณฑ์ที่มีเบนโซฟีโนน 2-5% หรืออนุพันธ์ของมัน (ออกซีเบนโซน, เบนโซฟีโนน-3) สารประกอบเหล่านี้จะดูดซับรังสี UVR และส่งผลให้แบ่งออกเป็น 2 ส่วน ซึ่งนำไปสู่การดูดซับพลังงาน UVR ผลข้างเคียงคือการก่อตัวของชิ้นส่วนอนุมูลอิสระสองชิ้นซึ่งสามารถทำลายเซลล์ได้

ครีมกันแดด SPF-15 กรองรังสี UVR ได้ประมาณ 94%, SPF-30 ป้องกัน UVR ได้ 97% ซึ่งส่วนใหญ่เป็น UVB การกรองรังสี UVA ในครีมกันแดดแบบเคมีมีค่าต่ำ คิดเป็น 10% ของการดูดซึม UVB

การแผ่รังสี พลังงานจากการแผ่รังสีมีผลร้ายแรงต่อจุลินทรีย์ แสงแดดส่งเสริมกิจกรรมที่สำคัญของกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีแสงซึ่งเกิดปฏิกิริยาทางชีวเคมีภายใต้อิทธิพลของพลังงานแสงอาทิตย์ จุลินทรีย์ส่วนใหญ่ไม่กลัวแสง นั่นคือ กลัวแสง แสงแดดโดยตรงส่งผลเสียต่อจุลินทรีย์ ดังที่เห็นได้จากประสบการณ์ของบุชเนอร์ ประกอบด้วยการเพาะเชื้อแบคทีเรียลงบนจานวุ้น วางกระดาษสีเข้มไว้ที่ด้านล่างของถ้วย และฉายถ้วยโดยให้แสงแดดส่องถึงโดยตรงเป็นเวลา 1-2 ชั่วโมงจากด้านล่าง หลังจากนั้นจึงนำไปบ่ม การเจริญเติบโตของแบคทีเรียจะสังเกตได้เฉพาะในบริเวณที่เกี่ยวข้องกับเศษกระดาษเท่านั้น ผลกระทบจากการทำลายล้างของแสงแดดมีความเกี่ยวข้องหลักกับการสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่น 234 - 300 นาโนเมตร ซึ่งถูกดูดซับโดย DNA และทำให้เกิดการลดขนาดไทมีน การกระทำของรังสีอัลตราไวโอเลตนี้ใช้ในการทำให้อากาศเป็นกลางในห้องต่างๆ โรงพยาบาล ห้องผ่าตัด หอผู้ป่วย ฯลฯ

การแผ่รังสีไอออไนซ์ยังส่งผลเสียต่อจุลินทรีย์เช่นกันอย่างไรก็ตามจุลินทรีย์มีความทนทานต่อปัจจัยนี้สูงและมีความทนทานต่อรังสี (การตายของพวกมันเกิดขึ้นเมื่อถูกฉายรังสีในปริมาณ 10,000 - 100,000 R) สิ่งนี้สัมพันธ์กับขนาดเป้าหมายที่เล็กเนื่องจากมีกรดนิวคลีอิกในจุลินทรีย์ในปริมาณต่ำ รังสีไอออไนซ์ใช้ในการฆ่าเชื้อสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพและผลิตภัณฑ์อาหารบางชนิด ข้อดีของวิธีนี้คือในระหว่างการประมวลผลคุณสมบัติของวัตถุที่ถูกประมวลผลจะไม่เปลี่ยนแปลง

การอบแห้งเป็นปัจจัยหนึ่งที่ควบคุมปริมาณจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อมภายนอก ทัศนคติของจุลินทรีย์ต่อผลกระทบนี้ขึ้นอยู่กับสภาวะที่เกิดขึ้นเป็นส่วนใหญ่ ภายใต้สภาวะทางธรรมชาติ การอบแห้งมีผลเสียต่อแบคทีเรียในรูปแบบพืช แต่แทบไม่มีผลกระทบต่อสปอร์ ซึ่งสามารถคงอยู่ในสภาวะแห้งได้นานหลายทศวรรษ ในระหว่างกระบวนการทำให้แห้ง เซลล์พืชจะสูญเสียน้ำอิสระและเกิดการสลายตัวของโปรตีนไซโตพลาสซึม อย่างไรก็ตาม แบคทีเรียจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อโรค สามารถเก็บรักษาไว้อย่างดีในสภาวะแห้ง โดยอยู่ในวัสดุทางพยาธิวิทยา เช่น ในเสมหะ ซึ่งก่อตัวคล้ายเคสรอบๆ เซลล์แบคทีเรีย

เมื่อทำให้แห้งจากสถานะแช่แข็งในสุญญากาศ จุลินทรีย์จะคงความมีชีวิตได้ดี ซึ่งสัมพันธ์กับการเปลี่ยนไปสู่สถานะของแอนิเมชันที่แขวนลอย วิธีการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อรักษาวัฒนธรรมของจุลินทรีย์ในพิพิธภัณฑ์

ความดัน. จุลินทรีย์สามารถทนต่อความดันบรรยากาศสูงได้เนื่องจากสามารถดำรงอยู่และพัฒนาได้ที่ระดับความลึกสูงถึง 10,000 เมตร จุลินทรีย์ทนต่อแรงดันอุทกสถิตสูงได้ดี - สูงถึง 5,000 atm

อัลตราซาวนด์ เมื่อจุลินทรีย์ได้รับการรักษาด้วยอัลตราซาวนด์ จะสังเกตการตายของเซลล์เนื่องจากการแตกตัวของพวกมัน เชื่อกันว่าภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์จะเกิดโพรงฟันผุในเซลล์ซึ่งมีการสร้างแรงดันสูงซึ่งนำไปสู่การทำลายโครงสร้างของเซลล์

พลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์มีเพียง 1% ของรังสีอัลตราไวโอเลต 39% ของรังสีแสงที่มองเห็นได้ และรังสีอินฟราเรด 60% เท่านั้นที่มาถึงพื้นผิวโลก ส่วนที่เหลือจะสะท้อน กระจัดกระจาย หรือดูดซับโดยชั้นบรรยากาศ แรงดันไฟฟ้าของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับมุมตกกระทบของแสงและความโปร่งใสของบรรยากาศ ตามเวลาของวันและปี เมื่ออากาศในบรรยากาศปนเปื้อนด้วยฝุ่นและควัน จะยังคงอยู่ได้มากถึง 20-40% และกระจกหน้าต่างจะกักรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีค่าที่สุดได้มากถึง 90%

ผลกระทบทางชีวภาพของรังสีดวงอาทิตย์ที่มีต่อร่างกายของสัตว์นั้นสัมพันธ์กับองค์ประกอบเชิงคุณภาพที่พื้นผิวโลก รังสีดวงอาทิตย์มีผลกระทบทางความร้อนและเคมี ผลกระทบจากความร้อนมาจากรังสีอินฟราเรดมากขึ้น และผลกระทบทางเคมีมาจากรังสีอัลตราไวโอเลตมากขึ้น รังสีเหล่านี้มีการเจาะเข้าไปในผิวหนังและเนื้อเยื่อของร่างกายสัตว์ได้ลึกต่างกัน รังสีอินฟราเรดทะลุได้ลึกที่สุด (สูงถึง 2 - 5 ซม.) ใช้ในการบำบัดเพื่อให้ความร้อนแก่เนื้อเยื่อส่วนลึกหรือให้ความร้อนแก่ทารกแรกเกิดและสัตว์เล็ก

รังสีแสงสามารถทะลุผ่านผิวหนังได้หลายมิลลิเมตร ในขณะที่รังสีอัลตราไวโอเลตสามารถทะลุผ่านผิวหนังได้เพียงหนึ่งในสิบของมิลลิเมตร

ผลกระทบของแสงแดดต่อสัตว์มีความสำคัญและหลากหลายมาก รังสีของมันทำให้เกิดการระคายเคืองต่อเส้นประสาทตา เช่นเดียวกับปลายประสาทที่ละเอียดอ่อนที่ฝังอยู่ในผิวหนังและเยื่อเมือก นอกจากนี้ยังกระตุ้นระบบประสาทและต่อมไร้ท่อและทำหน้าที่ทั่วทั้งร่างกาย ภายใต้อิทธิพลของแสงแดด กิจกรรมของเอนไซม์ออกซิเดชั่นในสัตว์จะเพิ่มขึ้น การหายใจจะลึกขึ้น ดูดซับออกซิเจนได้มากขึ้น และปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำออกมามากขึ้น ในเลือดส่วนปลายจำนวนเม็ดเลือดแดงและฮีโมโกลบินเพิ่มขึ้น การย่อยอาหารและการสะสมของโปรตีน ไขมัน และแร่ธาตุในเนื้อเยื่อก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

เมื่อขาดแสงร่างกายจะประสบกับภาวะอดอาหารเล็กน้อยซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อการเผาผลาญ เป็นผลให้ผลผลิตและความต้านทานต่อโรคลดลงอย่างมีนัยสำคัญ, การสมานแผลที่เชื่องช้า, การปรากฏตัวของโรคผิวหนังและการเจริญเติบโตที่แคระแกรนในสัตว์เล็ก ในต้นฤดูใบไม้ผลิ เนื่องจากการป้องกันของร่างกายอ่อนแอลงเนื่องจากความเข้มของแสงแดดลดลงอย่างรวดเร็วในฤดูหนาวก่อนหน้า จำนวนโรคทางเดินหายใจในสัตว์เพิ่มขึ้น และสังเกตการแพร่กระจายของการติดเชื้อบางอย่าง ดังนั้นในช่วงฤดูหนาว สัตว์ต่างๆ จะถูกปล่อยออกไปเดินเล่นในที่โล่งเป็นประจำในช่วงเวลาที่มีแสงแดดมากที่สุดของวัน ความอดอยากเล็กน้อยมักไม่ค่อยสังเกตพบเมื่อวัวถูกเลี้ยงในคอกและหมูถูกเลี้ยงอย่างอิสระ รังสีของแสงยังส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความสามารถในการสืบพันธุ์ของสัตว์

อย่างไรก็ตาม แสงที่จ้ามากไม่ได้แยแสกับสัตว์ ดังนั้นสัตว์ที่อ้วนแล้วจึงถูกเก็บไว้ในห้องที่มีแสงสว่างปานกลางและมืดมิดด้วยซ้ำ

แสงแดดที่สว่างเกินไปส่งผลเสียต่อสัตว์ที่ไม่คุ้นเคย ในรูปแบบของแผลไหม้และบางครั้งก็เป็นลมแดด เพื่อปกป้องสัตว์จากโรคลมแดด จึงได้มีการติดตั้งหลังคาให้ร่มเงา ใช้ร่มเงาของต้นไม้ และเลิกงานหนักบนม้าในช่วงเวลาที่ร้อนที่สุดของวัน

สัตว์ต่างๆ โดยเฉพาะนก มีความไวต่อระยะเวลาและความเข้มของแสงมาก ดังนั้นในทางปฏิบัติการเลี้ยงสัตว์ปีกเชิงอุตสาหกรรม ระบบการปกครองแบบแสงจึงได้รับการพัฒนาอย่างชัดเจนตามสถานะทางสรีรวิทยาของนก

ส่วนอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัมพลังงานแสงอาทิตย์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสัตว์ รังสีอัลตราไวโอเลตช่วยปรับปรุงการทำงานของอวัยวะระบบทางเดินหายใจและระบบไหลเวียนโลหิตและการส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อ นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดผลกระตุ้นโดยทั่วไปเนื่องจากการขยายตัวของหลอดเลือดในผิวหนัง ในเวลาเดียวกันการเจริญเติบโตของเส้นผมจะเพิ่มขึ้น การทำงานของเหงื่อและต่อมไขมันถูกกระตุ้น ชั้น corneum หนาขึ้น และหนังกำพร้าหนาขึ้น ในเรื่องนี้ ความต้านทานของผิวหนังเพิ่มขึ้น การเจริญเติบโตและการสร้างใหม่ของเนื้อเยื่อ ตลอดจนการสมานแผลและแผลพุพองจะเพิ่มขึ้น รังสีอัลตราไวโอเลตทำให้การเผาผลาญฟอสฟอรัส-แคลเซียมเป็นปกติและส่งเสริมการสร้างวิตามินดี รังสีอัลตราไวโอเลตทำหน้าที่เป็นปัจจัยการปรับตัวที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการเลี้ยงปศุสัตว์เพื่อรักษาสุขภาพและเพิ่มผลผลิตของสัตว์และสัตว์ปีก

รังสีอัลตราไวโอเลตมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ดังนั้นรังสีแสงอาทิตย์จึงถือเป็นสารฆ่าเชื้อตามธรรมชาติที่ทรงพลัง เชื่อถือได้ และปราศจากสภาพแวดล้อมภายนอกมายาวนาน จุลินทรีย์และไวรัสบางรูปแบบจะตายเมื่อถูกแสงแดดโดยตรงภายใน 10 ถึง 15 นาที

สิ่งที่สำคัญที่สุดในการป้องกันภาวะอดอยากจากแสงคือการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตเทียมโดยใช้หลอดปรอทควอทซ์ และการใช้หลอดรังสีอินฟราเรดเพื่อให้ความร้อนแก่สัตว์ โหมดการใช้ ปริมาณ และขั้นตอนการปฏิบัติงานต้องได้รับการควบคุมโดยสัตวแพทย์ผู้เชี่ยวชาญ ผู้ปฏิบัติงานที่ให้บริการสัตว์ในเวลาฉายรังสีจะต้องปฏิบัติตามข้อควรระวังด้านความปลอดภัยที่เหมาะสม มาตรฐานที่เหมาะสมสำหรับการใช้หลอดอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลตได้รับการพัฒนาและกำลังใช้อยู่

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+ป้อน.

ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่เราจะเริ่มการตรวจสอบด้วยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมนี้ พลังงานการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์หรือรังสีดวงอาทิตย์เป็นแหล่งความร้อนและสิ่งมีชีวิตหลักบนโลกของเรา ด้วยเหตุนี้ในอดีตอันไกลโพ้นบนโลกอินทรียวัตถุจึงสามารถเกิดขึ้นได้และในกระบวนการวิวัฒนาการก็ถึงระดับความสมบูรณ์แบบที่เราสังเกตเห็นในธรรมชาติในปัจจุบัน คุณสมบัติหลักของพลังงานรังสีในฐานะปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมถูกกำหนดโดยความยาวคลื่น บนพื้นฐานนี้ ภายในสเปกตรัมแสงทั้งหมด แสงที่มองเห็นได้ อัลตราไวโอเลต และอินฟราเรดจะมีความโดดเด่น (รูปที่ 10) รังสีอัลตราไวโอเลตมีผลกระทบทางเคมีต่อสิ่งมีชีวิต ในขณะที่รังสีอินฟราเรดมีผลกระทบด้านความร้อน

ข้าว. 10. สเปกตรัมของรังสีดวงอาทิตย์ค. เงื่อนไขต่างๆ (หลัง: Odum, 1975)
1 - ไม่เปลี่ยนแปลงตามบรรยากาศ 2 - ที่ระดับน้ำทะเลในวันที่อากาศแจ่มใส 3 - ผ่านเมฆต่อเนื่อง 4 - ผ่านทรงพุ่มพืชพรรณ

พารามิเตอร์หลักของผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของปัจจัยนี้ ได้แก่ 1) ช่วงแสง - การเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติในช่วงเวลาแสงและความมืดของวัน (เป็นชั่วโมง) 2) ความเข้มของแสง (เป็นลักซ์) 3) แรงดันไฟฟ้าของรังสีโดยตรงและกระจาย (เป็นแคลอรี่ต่อหน่วยพื้นผิวต่อหน่วยเวลา) 4) การกระทำทางเคมีของพลังงานแสง (ความยาวคลื่น)

ดวงอาทิตย์ปล่อยพลังงานรังสีจำนวนมหาศาลออกมาอย่างต่อเนื่อง กำลังหรือความเข้มของรังสีที่ขีดจำกัดบนของบรรยากาศอยู่ในช่วง 1.98 ถึง 2.0 แคล/ซม. 2 นาที ตัวบ่งชี้นี้เรียกว่าค่าคงที่แสงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม ค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์อาจแตกต่างกันไปบ้าง สังเกตว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความสว่างของดวงอาทิตย์เพิ่มขึ้นประมาณ 2% เมื่อเข้าใกล้พื้นผิวโลก พลังงานแสงอาทิตย์จะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก พลังงานส่วนใหญ่จะถูกกักเก็บไว้โดยชั้นบรรยากาศ นอกจากนี้ พืชพรรณยังขวางทางคลื่นแสง และหากเป็นการปลูกต้นไม้แบบปิดหลายชั้น พลังงานแสงอาทิตย์เริ่มต้นส่วนเล็กๆ น้อยๆ จะไปถึงผิวดิน ภายใต้ร่มเงาของป่าบีชหนาแน่นจำนวนนี้จะน้อยกว่าในที่โล่ง 20-25 เท่า แต่ประเด็นไม่เพียงแต่ปริมาณแสงลดลงอย่างรวดเร็วเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในกระบวนการเจาะลึกเข้าไปในป่า องค์ประกอบสเปกตรัมของแสงจะเปลี่ยนไปด้วย ดังนั้นจึงมีการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพซึ่งมีความสำคัญมากสำหรับพืชและสัตว์

เมื่อพูดถึงความสำคัญทางนิเวศวิทยาของแสง จะต้องเน้นย้ำว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดในที่นี้คือบทบาทในการสังเคราะห์แสงของพืชสีเขียว เพราะผลลัพธ์คือการสร้างอินทรียวัตถุหรือชีวมวลของพืช อย่างหลังแสดงถึงการผลิตทางชีวภาพขั้นปฐมภูมิ เกี่ยวกับการใช้และการเปลี่ยนแปลงซึ่งทุกสิ่งที่อาศัยอยู่บนโลกขึ้นอยู่กับ ความเข้มของการสังเคราะห์ด้วยแสงจะแตกต่างกันไปอย่างมากในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกัน และขึ้นอยู่กับฤดูกาลของปี รวมถึงสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นด้วย การให้แสงสว่างเพิ่มเติมสามารถเพิ่มการเจริญเติบโตของต้นไม้และไม้พุ่มได้อย่างมาก ไม่ต้องพูดถึงไม้ล้มลุก I. I. Nikitin งอกลูกโอ๊กเป็นเวลา 10 วันภายใต้แสงต่อเนื่องจากนั้น 5 เดือน ฉันปลูกต้นกล้าด้วยความสว่าง 4 พันลักซ์ เป็นผลให้ต้นโอ๊กมีความสูงถึง 2.1 ม. หลังจากย้ายลงดิน ต้นโอ๊กทดลองอายุ 8 ปีมีความสูงเพิ่มขึ้นปีละ 82 ซม. ในขณะที่ต้นควบคุม - เพียง 18 ซม.

เป็นที่น่าสังเกตว่าแม้ว่ากิจกรรมที่สำคัญและผลผลิตของสัตว์จะขึ้นอยู่กับการผลิตขั้นต้นของพืชทั้งทางตรง (สำหรับไฟโตฟาจ) หรือทางอ้อม (สำหรับโซฟาจ) แต่ความเชื่อมโยงระหว่างพืชกับสัตว์นั้นยังห่างไกลจากด้านเดียว เป็นที่ยอมรับกันว่าสัตว์ที่มีไฟโตฟากัส เช่น กวางมูซ โดยการกินพืชสีเขียวและทำลายอวัยวะสังเคราะห์แสงสามารถ
ลดความเข้มของการสังเคราะห์ด้วยแสงและผลผลิตของพืชลงอย่างมาก ดังนั้นในเขตสงวนเชอร์โนเซมกลาง (ภูมิภาคเคิร์สต์) กวางมูสกินเพียง 1-2% ของไฟโตแมสของป่าต้นโอ๊กรุ่นเยาว์ แต่ผลผลิตลดลง 46% ดังนั้นในระบบอาหารของพืช - ไฟโตฟาจ จึงมีทั้งทางตรงและทางกลับ

ช่วงแสงมีบทบาทอย่างมากในชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด เมื่อมีการศึกษาปัจจัยนี้ จะเห็นได้ชัดว่าปฏิกิริยาช่วงแสงเป็นเหตุของปรากฏการณ์ทางชีววิทยาหลายอย่าง โดยเป็นปัจจัยโดยตรงที่กำหนดปรากฏการณ์เหล่านี้หรือทำหน้าที่ส่งสัญญาณ ความสำคัญที่โดดเด่นของปฏิกิริยาช่วงแสงส่วนใหญ่เนื่องมาจากต้นกำเนิดทางดาราศาสตร์ ดังนั้น ความเสถียรในระดับสูง ซึ่งไม่สามารถพูดได้เกี่ยวกับอุณหภูมิของสภาพแวดล้อม ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเช่นกัน แต่ไม่เสถียรอย่างยิ่ง

ข้อเท็จจริงในการแบ่งสัตว์ออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ตามเวลาของกิจกรรม - กลางวันและกลางคืน - แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าพวกมันต้องพึ่งพาสภาพช่วงแสงอย่างลึกซึ้ง สิ่งเดียวกันนี้เห็นได้จากรูปแบบที่ก่อตั้งในปี 1920 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน W. Garner และ G. Allard ซึ่งพืชต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับแสงและอุณหภูมิ แบ่งออกเป็นสายพันธุ์ที่มีวันยาวและสั้น ต่อมาพบว่าปฏิกิริยาช่วงแสงที่คล้ายกันนั้นเป็นลักษณะของสัตว์เช่นกันดังนั้นจึงมีลักษณะทางนิเวศวิทยาโดยทั่วไป

การเปลี่ยนแปลงระยะเวลากลางวันตามฤดูกาลเป็นประจำจะกำหนดเวลาเริ่มต้นของการหายไปของแมลงและสัตว์ขาปล้องอื่นๆ หลายชนิด โดยเฉพาะไร จากการทดลองที่ละเอียดอ่อน A. S. Danilevsky และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พิสูจน์ว่าการหยุดชั่วคราวถูกกระตุ้นอย่างแม่นยำโดยการทำให้วันสั้นลง และไม่ใช่โดยอุณหภูมิอากาศที่ลดลงดังที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ (รูปที่ 11) ดังนั้นการเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติในช่วงเวลากลางวันในฤดูใบไม้ผลิจึงทำหน้าที่เป็นสัญญาณที่ชัดเจนสำหรับการยุติสถานะการหยุดชั่วคราว ในเวลาเดียวกัน ประชากรสปีชีส์ที่อาศัยอยู่ในละติจูดที่ต่างกันจะแตกต่างกันไปตามข้อกำหนดช่วงแสงเฉพาะ ตัวอย่างเช่นสำหรับผีเสื้อท่าเรือ (A crony eta rumicis) ใน Abkhazia ต้องใช้เวลาอย่างน้อย 14 ชั่วโมง 30 นาทีในภูมิภาค Belgorod - 16 ชั่วโมง 30 นาทีในภูมิภาค Vitebsk - 18 ชั่วโมงและใกล้เลนินกราด - 19 ชั่วโมง กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อทุกๆ ละติจูด 5° เคลื่อนตัวไปทางเหนือ ความยาวของวันที่ต้องออกจากการหยุดชั่วคราวในสายพันธุ์นี้จะยาวขึ้นประมาณหนึ่งชั่วโมงครึ่ง

ข้าว. 11. ปฏิกิริยาช่วงแสงของประเภทวันยาว - ผีเสื้อกะหล่ำปลี (1) และประเภทวันสั้น - หนอนไหม (2) (หลัง: Danilevsky, 1961)

ดังนั้นช่วงแสงจึงเป็นปัจจัยสำคัญในกิจกรรมตามฤดูกาลของสัตว์ขาปล้อง นอกจากนี้ การศึกษาที่คล้ายกันโดยนักพฤกษศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์หลายอย่างในชีวิตตามฤดูกาลของพืช พลวัตของการเจริญเติบโตและการพัฒนายังเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาช่วงแสงด้วย ตัวอย่างเช่น ปัจจัยช่วงแสงทำหน้าที่เป็นสัญญาณสำหรับการเตรียมพืชในช่วงต้นสำหรับฤดูหนาว โดยไม่คำนึงถึงสภาพอากาศ ทั้งหมดนี้ทำให้ช่วงแสงเป็นปัจจัยที่สำคัญมากในการแนะนำพืชเกษตรในพื้นที่ใหม่ เมื่อปลูกในเรือนกระจก ฯลฯ

ในที่สุด การเปรียบเทียบผลการทดลองเกี่ยวกับช่วงแสงของแมลงไฟโตฟากัสและพืชอาหารของพวกมัน เผยให้เห็นถึงความสัมพันธ์อันลึกซึ้งระหว่างพวกมัน ทั้งสองตอบสนองต่ออิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเดียวกันในลักษณะเดียวกัน ดังนั้น ความสัมพันธ์ทางโภชนาการของพวกมันจึงมีพื้นฐานทางนิเวศวิทยาและสรีรวิทยาที่ลึกซึ้ง

การศึกษาปฏิกิริยาช่วงแสงของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่อยู่สูงกว่าก็ให้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจอย่างยิ่งเช่นกัน ดังนั้นสัตว์ที่มีขนจึงมีขนหนาและงอกงามมากขึ้นในฤดูใบไม้ร่วง ในฤดูหนาวจะมีการพัฒนาสูงสุดและมีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนสูงสุด ฟังก์ชั่นการปกป้องของขนเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงด้วยชั้นไขมันหนาที่ก่อตัวใต้ผิวหนังในช่วงปลายฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วง ในฤดูหนาว การปรับตัวทางสัณฐานวิทยาดังกล่าวจะทำงานได้เต็มที่ เชื่อกันมานานแล้วว่าปัจจัยหลักที่กำหนดพัฒนาการตามฤดูกาลของขนและไขมันคืออุณหภูมิของอากาศ ซึ่งจะลดลงในช่วงฤดูใบไม้ร่วง-ฤดูหนาว อย่างไรก็ตาม การทดลองได้แสดงให้เห็นว่ากลไกกระตุ้นกระบวนการนี้ไม่สัมพันธ์กับอุณหภูมิมากนักเท่ากับช่วงแสง ในห้องทดลองและแม้แต่ในฟาร์มขนสัตว์ คุณสามารถวางมิงค์อเมริกันหรือสัตว์อื่นๆ ไว้ในกรงที่มีแสงควบคุมได้ และเริ่มตั้งแต่กลางฤดูร้อน เพื่อลดเวลากลางวันโดยไม่ได้ตั้งใจ เป็นผลให้กระบวนการลอกคราบในสัตว์ทดลองเริ่มต้นเร็วกว่าธรรมชาติมากจะดำเนินการอย่างเข้มข้นมากขึ้นและด้วยเหตุนี้จะไม่สิ้นสุดในฤดูหนาว แต่ในช่วงต้นฤดูใบไม้ร่วง

พื้นฐานช่วงแสงยังเป็นรากฐานของปรากฏการณ์ตามฤดูกาลที่สำคัญที่สุดในชีวิตของนกอพยพ - การอพยพและกระบวนการที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดของการลอกคราบขนนก การสะสมของไขมันใต้ผิวหนังและอวัยวะภายใน ฯลฯ แน่นอนว่าทั้งหมดนี้เป็นการปรับตัวให้เข้ากับ ทนต่ออุณหภูมิและสภาวะการให้อาหารที่ไม่เอื้ออำนวยโดย "หลีกเลี่ยง" อย่างไรก็ตามในกรณีนี้บทบาทการส่งสัญญาณหลักไม่ได้เล่นโดยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ แต่โดยสภาพแสง - การลดความยาวของวันซึ่งสามารถพิสูจน์ได้จากการทดลอง ในห้องปฏิบัติการ ซึ่งดำเนินการตามการตอบสนองช่วงแสงของนก การนำพวกมันเข้าสู่สภาวะก่อนการอพยพที่เฉพาะเจาะจง และจากนั้นจึงเข้าสู่สภาวะตื่นเต้นของการอพยพได้ไม่ยากเกินไป แม้ว่าสภาพอุณหภูมิจะยังคงคงที่ก็ตาม

ปรากฎว่าลักษณะวัฏจักรของกิจกรรมทางเพศของสัตว์และลักษณะวัฏจักรของการสืบพันธุ์ก็มีช่วงแสงเช่นกัน บางทีนี่อาจเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจเป็นพิเศษ เนื่องจากชีววิทยาของการสืบพันธุ์เป็นคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตที่มีการก่อตัวอย่างประณีตที่สุดและมีการประสานความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนที่สุด

การทดลองกับนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิดได้พิสูจน์แล้วว่าการเพิ่มระยะเวลากลางวันทำให้สามารถกระตุ้นอวัยวะสืบพันธุ์ได้ (รูปที่ 12) ทำให้สัตว์เข้าสู่สภาวะเร้าอารมณ์ทางเพศและผสมพันธุ์อย่างมีประสิทธิผลแม้ในฤดูใบไม้ร่วง - ฤดูหนาว เดือน แน่นอนว่าหากมีปฏิกิริยาเชิงบวกต่อแสง ทั้งสองเพศจะพบผลกระทบ ในขณะเดียวกัน ตัวเมียในบางสายพันธุ์ (เช่น นกกระจอก) ในเรื่องนี้จะเฉื่อยชากว่าตัวผู้มากและต้องการการกระตุ้นทางจริยธรรมเพิ่มเติม

ข้าว. 12. อิทธิพลของแสงที่มีต่อการพัฒนาของอวัยวะสืบพันธุ์ของนกกระจอกบ้านตัวผู้และตัวเมียที่ถูกฆ่าหลังจากถูกเลี้ยงภายใต้สภาวะที่ต่างกัน (หลัง: Polikarpova, 1941)
ก - จากอิสรภาพในวันที่ 31 มกราคม; b - จากห้องอุณหภูมิห้องเมื่อวันที่ 29 มกราคม c - จากห้องที่มีแสงสว่างเพิ่มเติมในวันที่ 28 มกราคม

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด - เซเบิล, มอร์เทน, มัสเทลิดชนิดอื่น ๆ อีกจำนวนหนึ่งรวมถึงกวางโร - มีคุณสมบัติที่น่าสนใจของชีววิทยาการสืบพันธุ์ ในนั้นไข่ที่ปฏิสนธิไม่ได้ถูกฝังเข้าไปในผนังมดลูกครั้งแรก แต่<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.

อิทธิพลของอัตราส่วนของช่วงเวลาของแสงและความมืดและการเปลี่ยนแปลงของความเข้มของแสงตลอดทั้งวันต่อกิจกรรมของสัตว์นั้นมีขนาดใหญ่มาก ตัวอย่างเช่น นกในเวลากลางวันจะตื่นขึ้นในยามรุ่งสางพร้อมกับ "แสงสว่างยามตื่น" ที่มีความเข้มระดับหนึ่ง ขึ้นอยู่กับความสูงของดวงอาทิตย์ที่สัมพันธ์กับขอบฟ้า การเริ่มมี "แสงส่องสว่างขณะตื่น" ที่เหมาะสมทำหน้าที่เป็นสัญญาณที่กระตุ้นให้นกมีความกระฉับกระเฉงมากขึ้น นกแบล็กเบิร์ดเริ่มแสดงสัญญาณของสิ่งมีชีวิตที่ 0.1 ลักซ์ ซึ่งเป็นช่วงที่ป่ายังมืดสนิท นกกาเหว่าต้องใช้ 1 ลักซ์ในการปลุก นกกระจิบหัวดำ - 4 นกแชฟฟินช์ - 12 นกกระจอกบ้าน - 20 ลักซ์ ด้วยเหตุนี้ เมื่ออากาศดี นกในพื้นที่ที่กำหนดจะตื่นขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งและตามลำดับที่แน่นอน ซึ่งบ่งบอกถึงการมีอยู่ของ “นาฬิกานก” ตัวอย่างเช่นในฟาร์มป่าไม้ "Forest on Vorskla" ของภูมิภาคเบลโกรอดในเดือนพฤษภาคมถึงมิถุนายนเสียงนกแรกจะได้ยินโดยเฉลี่ยในเวลาต่อไปนี้: นกไนติงเกล - เวลา 2 ชั่วโมง 31 นาที นกแบล็กเบิร์ดและนกขับขาน - 2 ชั่วโมง 31 นาที นกกาเหว่า - 3 ชั่วโมง 00 นาที นกกระจิบหัวดำ - 3 ชั่วโมง 30 นาที หัวนมใหญ่ - 3 ชั่วโมง 36 นาที นกกระจอกต้นไม้ - 3 ชั่วโมง 50 นาที

การเปลี่ยนแปลงสภาพแสงในแต่ละวันมีผลกระทบอย่างมากต่อชีวิตของพืช และเหนือสิ่งอื่นใดคือจังหวะและความเข้มของการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งจะหยุดในช่วงเวลามืดของวัน ในสภาพอากาศเลวร้ายและในฤดูหนาว (รูปที่ 13)

สุดท้ายนี้ พลังงานแสงอาทิตย์สามารถมีบทบาทสำคัญมากในฐานะแหล่งความร้อน ซึ่งส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตโดยตรงหรือส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อสิ่งแวดล้อมในระดับท้องถิ่นหรือระดับโลก

โดยทั่วไปจากข้อมูลที่ไม่เป็นชิ้นเป็นอันข้างต้นเป็นที่ชัดเจนว่าปัจจัยแสงมีบทบาทที่สำคัญและหลากหลายในชีวิตของสิ่งมีชีวิต

ข้าว. 13. การพึ่งพาการสังเคราะห์ด้วยแสงในประชากรพืชต่างๆ (หลัง: Odum, 1975)
1 - ต้นไม้ในป่า; 2 - ใบไม้ที่ถูกแสงแดดส่องถึง; 3 - ใบแรเงา

รังสีไอออไนซ์ส่งผลกระทบต่อร่างกายจากแหล่งกำเนิดรังสีทั้งภายนอกและภายใน (ในกรณีของการแทรกซึมของสารกัมมันตรังสีเข้าสู่ร่างกายด้วยอาหาร น้ำ อากาศ หรือทางผิวหนัง) ผลรวมที่เป็นไปได้ของรังสีภายนอกและภายใน

ผลที่สร้างความเสียหายของรังสีกัมมันตภาพรังสีประเภทต่างๆ ขึ้นอยู่กับกัมมันตภาพรังสีที่ทะลุทะลวง และขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของไอออไนเซชันในเนื้อเยื่อ ยิ่งเส้นทางลำแสงสั้นลง ความหนาแน่นของไอออไนซ์ก็จะยิ่งมากขึ้น และผลเสียหายก็จะยิ่งมากขึ้น (ตารางที่ 7)

อย่างไรก็ตาม ปริมาณพลังงานดูดซับที่เท่ากันทางกายภาพมักก่อให้เกิดผลกระทบทางชีวภาพที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับประเภทของพลังงานรังสี ดังนั้น เพื่อประเมินระดับของผลกระทบที่สร้างความเสียหายจากการแผ่รังสีไอออไนซ์ต่อวัตถุทางชีวภาพ จึงมีการใช้สัมประสิทธิ์ประสิทธิผลทางชีวภาพสัมพัทธ์ (RBE)

ดังที่เห็นได้จากตาราง 8 ผลกระทบที่สร้างความเสียหายของรังสีอัลฟ่า นิวตรอน และโปรตอนนั้นมากกว่ารังสีเอกซ์ถึง 10 เท่า ซึ่งผลกระทบทางชีวภาพซึ่งโดยทั่วไปถือเป็น 1 อย่างไรก็ตาม ควรจำไว้ว่าค่าสัมประสิทธิ์เหล่านี้มีเงื่อนไข ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการเลือกตัวบ่งชี้ที่ใช้เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพทางชีวภาพ ตัวอย่างเช่น RBE สามารถกำหนดได้จากเปอร์เซ็นต์ของการเสียชีวิต ตามระดับของการเปลี่ยนแปลงของเม็ดเลือด โดยผลการฆ่าเชื้อในอวัยวะสืบพันธุ์ เป็นต้น

การตอบสนองของร่างกายต่อการกระทำของรังสีไอออไนซ์ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีที่ได้รับ ระยะเวลาของการออกฤทธิ์ และสภาพทั่วไปของร่างกายที่ถูกฉายรังสี (ตารางที่ 9)

สำหรับมนุษย์ ปริมาณอันตรายถึงชีวิตที่แน่นอนสำหรับการสัมผัสครั้งเดียวคือประมาณ 600 r

ระยะเวลาของการได้รับสารมีความสำคัญบางประการในการพัฒนาความเสียหายจากกัมมันตภาพรังสี หากได้รับสารในระยะสั้น วัดเป็นวินาที ระดับของผลกระทบที่สร้างความเสียหายจะลดลงบ้าง เมื่อได้รับรังสีในปริมาณเท่าเดิม แต่กินเวลาหลายสิบนาที ความเสียหายจะเพิ่มขึ้น การกระทำแบบแยกส่วนช่วยลดอัตราการเสียชีวิต ปริมาณรวมของการสัมผัสหลายครั้งอาจเกินปริมาณที่ทำให้เสียชีวิตเพียงครั้งเดียวได้อย่างมีนัยสำคัญ

ปฏิกิริยาของแต่ละบุคคลและสายพันธุ์ของร่างกายก็มีความสำคัญอย่างยิ่งในการกำหนดความรุนแรงของความเสียหายจากกัมมันตภาพรังสี ในการทดลองกับสัตว์นั้น มีการสังเกตขอบเขตความไวของแต่ละบุคคลอย่างกว้างขวาง - สุนัขบางตัวรอดชีวิตด้วยการฉายรังสีเพียงครั้งเดียวที่ 600 r ในขณะที่บางตัวตายจาก 275 r สัตว์ที่อายุน้อยและตั้งท้องจะไวต่อรังสีไอออไนซ์มากกว่า สัตว์แก่ยังมีความต้านทานน้อยกว่าเนื่องจากกระบวนการฟื้นฟูที่อ่อนแอลง

กลไกการออกฤทธิ์ที่ทำให้เกิดโรคของรังสีไอออไนซ์- ในกลไกการทำลายรังสีต่อร่างกายมนุษย์และสัตว์สามารถแบ่งขั้นตอนสำคัญได้สามขั้นตอน:

• ก) ผลเบื้องต้นของรังสีกัมมันตภาพรังสี
• b) ผลของรังสีต่อเซลล์
• c) ผลของรังสีต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

กลไกการออกฤทธิ์เบื้องต้นของรังสีไอออไนซ์ กำหนดโดยกระบวนการทางกายภาพ เคมีกายภาพ และเคมีที่เกิดขึ้นในสารตั้งต้นทางชีวภาพใด ๆ ภายใต้อิทธิพลของรังสี

กระบวนการทางกายภาพ - รังสีไอออไนซ์ซึ่งมีพลังงานสูงทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอมและโมเลกุลระหว่างทางหรือทำให้พวกมันเคลื่อนที่ สิ่งนี้นำไปสู่การแตกตัวเป็นไอออนและการก่อตัวของอะตอมและโมเลกุลที่ตื่นเต้นภายในระยะเวลาอันสั้นโดยประมาท (10-16 วินาที) กระบวนการทางเคมีกายภาพประกอบด้วยความจริงที่ว่าอะตอมและโมเลกุลที่แตกตัวเป็นไอออนและตื่นเต้นซึ่งมีปฏิกิริยาสูงทำให้เกิดการก่อตัวของอนุมูลอิสระ ในโครงสร้างสิ่งมีชีวิต น้ำจะเกิดการแตกตัวเป็นไอออนได้เร็วที่สุด

ไอออนไนซ์จะมาพร้อมกับปรากฏการณ์การรวมตัวกันใหม่ของอนุภาคที่เกิดขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเด่นชัดภายใต้อิทธิพลของรังสีประเภทดังกล่าวซึ่งมีความหนาแน่นของไอออไนเซชันสูง (รังสีอัลฟา, นิวตรอน) ในกระบวนการแผ่รังสีของน้ำอะตอมและอนุมูลอิสระต่อไปนี้เกิดขึ้น: อะตอมไฮโดรเจน (H +), ไฮดรอกซิล (OH +), ไฮโดรเปอร์ออกไซด์ (HO 2) และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H 2 O 2)

ผลของรังสีไอออไนซ์ต่อสารที่ละลายในน้ำมีสาเหตุหลักมาจากผลิตภัณฑ์ของการแผ่รังสีในน้ำ ดังนั้นจึงทราบถึงความเสถียรทางรังสีสูงของสารในสถานะแช่แข็งหรือเอนไซม์ในสถานะผงแห้ง

กระบวนการไอออไนซ์ยังส่งผลต่อโมเลกุลขนาดใหญ่ด้วย พลังงานที่ดูดซับสามารถเคลื่อนตัวไปทั่วโมเลกุลขนาดใหญ่ โดยเกิดขึ้นในบริเวณที่เปราะบางที่สุด ในโปรตีนสถานที่เหล่านี้อาจเป็นกลุ่ม SH ใน DNA - กลุ่มโครโมฟอร์ของไทมีนในไขมัน - พันธะไม่อิ่มตัว

ผลของรังสีต่อเซลล์ เกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันของอนุมูลของโปรตีน กรดนิวคลีอิก และไขมันกับน้ำ ออกซิเจน ไฮโดรเจน ฯลฯ เมื่อเป็นผลมาจากกระบวนการทั้งหมดนี้ เปอร์ออกไซด์อินทรีย์จะเกิดขึ้นและเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันอย่างรวดเร็ว โมเลกุลที่เปลี่ยนแปลงไปจำนวนมากสะสม ซึ่งเป็นผลให้เอฟเฟกต์การแผ่รังสีเริ่มต้นทวีคูณ ทั้งหมดนี้สะท้อนให้เห็นเป็นหลักในโครงสร้างของเยื่อหุ้มชีวภาพคุณสมบัติการดูดซับเปลี่ยนแปลงและความสามารถในการซึมผ่านเพิ่มขึ้น (รวมถึงเยื่อหุ้มของไลโซโซมและไมโตคอนเดรีย) การเปลี่ยนแปลงของเยื่อไลโซโซมทำให้เกิดการปลดปล่อยและกระตุ้นการทำงานของ DNase, RNase, cathepsins, phosphatase, เอนไซม์ไฮโดรไลซิสของ muconblisaccharide และเอนไซม์อื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง

เอนไซม์ไฮโดรไลติกที่ปล่อยออกมาสามารถแพร่กระจายไปยังออร์แกเนลล์ของเซลล์ใดๆ ก็ตามที่พวกมันเจาะเข้าไปได้อย่างง่ายดายเนื่องจากการซึมผ่านของเมมเบรนที่เพิ่มขึ้น ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์เหล่านี้จะเกิดการสลายตัวเพิ่มเติมของส่วนประกอบโมเลกุลขนาดใหญ่ของเซลล์รวมถึงกรดนิวคลีอิกและโปรตีน การแยกตัวของออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่นอันเป็นผลมาจากการปล่อยเอนไซม์จำนวนหนึ่งจากไมโตคอนเดรีย ในทางกลับกัน จะนำไปสู่การยับยั้งการสังเคราะห์ ATP และด้วยเหตุนี้การหยุดชะงักของการสังเคราะห์โปรตีน

ดังนั้นพื้นฐานของความเสียหายจากรังสีต่อเซลล์คือการละเมิดโครงสร้างพิเศษของออร์แกเนลล์ของเซลล์และการเปลี่ยนแปลงทางเมตาบอลิซึมที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้รังสีไอออไนซ์ยังทำให้เกิดการก่อตัวในเนื้อเยื่อของร่างกายของผลิตภัณฑ์พิษที่ซับซ้อนทั้งหมดที่เพิ่มผลของรังสี - ที่เรียกว่าสารพิษรังสี ในบรรดาผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์มากที่สุดคือผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันของไลโปอิด - เปอร์ออกไซด์, อีพอกไซด์, อัลดีไฮด์และคีโตน สารกัมมันตรังสีไขมันที่เกิดขึ้นทันทีหลังจากการฉายรังสี จะกระตุ้นการสร้างสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆ เช่น ควิโนน โคลีน ฮิสตามีน และทำให้เกิดการสลายโปรตีนเพิ่มขึ้น เมื่อทำกับสัตว์ที่ไม่ได้รับการฉายรังสี ลิพิดกัมมันตภาพรังสีจะมีลักษณะคล้ายกับการบาดเจ็บจากรังสี

ในปริมาณรังสีที่สูงเพียงพอ การเปลี่ยนแปลงของเซลล์และเนื้อเยื่อจะถูกกำหนดโดยการพัฒนากระบวนการทำลายล้างและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในอุปกรณ์โครโมโซมเป็นหลัก ซึ่งนำไปสู่การตายของเซลล์ระหว่างไมโทซีสหรือการเกิดขึ้นของเซลล์ลูกหลานที่ไม่สามารถทำงานได้ การยับยั้งการทำงานของไมโทติคของเซลล์เป็นหนึ่งในอาการเฉพาะของผลกระทบทางชีวภาพของรังสีไอออไนซ์

รังสีไอออไนซ์จะส่งผลต่อเซลล์ยิ่งรุนแรง ความสามารถในการสืบพันธุ์ก็ยิ่งมากขึ้น กระบวนการไมโทติสก็จะยิ่งนานขึ้น เซลล์ก็จะอายุน้อยและมีความแตกต่างน้อยลง ขึ้นอยู่กับสัญญาณทางสัณฐานวิทยาของความอ่อนแออวัยวะและเนื้อเยื่อมีการกระจายตามลำดับจากมากไปน้อยต่อไปนี้: อวัยวะน้ำเหลือง (ต่อมน้ำเหลือง, ม้าม, ไธมัส, เนื้อเยื่อน้ำเหลืองของอวัยวะอื่น ๆ), ไขกระดูก, อัณฑะ, รังไข่, เยื่อเมือกของระบบทางเดินอาหาร ผิวหนังที่มีอวัยวะ กระดูกอ่อน กระดูกที่กำลังเติบโต และเยื่อบุหลอดเลือดจะได้รับผลกระทบน้อยลงด้วยซ้ำ อวัยวะในเนื้อเยื่อมีความทนทานต่อรังสีสูง: ตับ, ต่อมหมวกไต, ไต, ต่อมน้ำลาย, ปอด

ระดับความเสียหายของรังสีต่อเซลล์ประเภทเดียวกันนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย:

• 1) ระดับของความแตกต่าง - เซลล์ของตัวอ่อนและเซลล์ที่ไม่แตกต่างจะได้รับผลกระทบในระดับที่มากกว่าเซลล์ที่แตกต่างที่เกิดขึ้นจากพวกมัน
• 2) เมแทบอลิซึม - ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของเมแทบอลิซึมของเซลล์จะมาพร้อมกับความไวของรังสีที่เพิ่มขึ้น
• 3) กิจกรรมไมโทติค - ตามกฎแล้วการแบ่งเซลล์อย่างกระตือรือร้นนั้นมีความไวมากกว่าเซลล์ที่ไม่แบ่ง นิวเคลียสของเซลล์มีความไวต่อรังสีมากกว่าไซโตพลาสซึม
• 4) ระยะไมโทซีส - ความไวของเซลล์จะสูงที่สุดในระยะพยากรณ์และเมตาเฟส

ความไวของรังสีเปลี่ยนแปลงอย่างมากในระยะต่างๆ ของการพัฒนาสายวิวัฒนาการ ความอ่อนแอของสัตว์ต่อรังสีลดลงตามลำดับต่อไปนี้: ตัวอ่อน, ทารกในครรภ์, สัตว์เล็ก, สิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัย

ผลของรังสีไอออไนซ์ต่อร่างกายโดยรวม- โดยทั่วไปผลที่ทำให้เกิดโรคของรังสีไอออไนซ์จะพิจารณาจากทั้งผลเสียหายโดยตรงต่อเซลล์และเนื้อเยื่อของร่างกาย และการระคายเคืองของระบบประสาท และผลปฏิกิริยาทั่วไปของร่างกาย เรียกว่าการเจ็บป่วยจากรังสี

การเจ็บป่วยจากรังสี- ก็แยกแยะตามกระแส เฉียบพลันและเรื้อรัง เจ็บป่วยจากรังสี การเจ็บป่วยจากรังสีเฉียบพลันสามารถเกิดขึ้นได้ในรูปแบบที่ไม่รุนแรง ปานกลาง และรุนแรง มีสี่ช่วงในระหว่างหลักสูตร

ช่วงแรก - เริ่มต้น (ปฏิกิริยาหลัก) สังเกตทันทีหลังการฉายรังสี นานหลายชั่วโมงถึง 1-2 วัน สัญญาณของการบาดเจ็บจากรังสีในช่วงเวลานี้คือความล่าช้าในการทำงานของไมโทซิสในเซลล์เม็ดเลือด ในช่วงเวลานี้ กระบวนการเผาผลาญจะรุนแรงขึ้นและการทำงานของอวัยวะหลักและระบบต่างๆ เพิ่มขึ้น

ช่วงที่ 2 ระยะแฝง ซ่อนเร้น (ระยะเวลาของความเป็นอยู่ที่ชัดเจน) โดดเด่นด้วยการเปลี่ยนแปลงในเลือดของผู้ป่วยที่เกี่ยวข้องกับการเริ่มยับยั้งการสร้างเม็ดเลือด ระยะเวลาของช่วงเวลานี้ขึ้นอยู่กับปริมาณที่ดูดซึม ดังนั้นในขนาด 20-100 rads ระยะเวลานี้อาจยุติโรคได้ ที่ขนาด 150-200 rads ระยะแฝงอาจคงอยู่ได้หลายสัปดาห์ ที่ 300-500 rads - เพียงไม่กี่วัน และที่ขนาดมากกว่า 500 rads ระยะแฝงจะอยู่ได้เพียงไม่กี่ชั่วโมง

ช่วงที่สาม - ปรากฏการณ์เด่นชัดหรือความสูงของโรค - ในกรณีที่ไม่รุนแรงอาจใช้เวลาหลายวัน ในกรณีที่รุนแรงอาจใช้เวลา 2-3 สัปดาห์ ช่วงเวลานี้มีลักษณะของการตกเลือดในอวัยวะภายใน, การปราบปรามของเม็ดเลือดอย่างรุนแรง (รูปที่ 5), การซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ที่เพิ่มขึ้น, และภูมิคุ้มกันที่ถูกระงับ ช่วงนี้เป็นช่วงที่ความตายเกิดขึ้น สาเหตุของการเสียชีวิตอาจมีเลือดออก การติดเชื้อที่เกี่ยวข้อง และภาวะแทรกซ้อนอื่นๆ

ระยะที่สี่คือช่วงอพยพหรือการฟื้นฟู .

การเจ็บป่วยจากรังสีเรื้อรังเกิดขึ้นกับการฉายรังสีของร่างกายที่อ่อนแอในระยะยาว และยังอาจเป็นผลมาจากการเจ็บป่วยจากรังสีเฉียบพลันอีกด้วย ในระหว่างการเจ็บป่วยจากรังสีเรื้อรังจะแบ่งช่วงเวลาออกเป็น 3 ช่วง ได้แก่ ช่วงของการเปลี่ยนแปลงในระยะแรก การพัฒนาของภาวะแทรกซ้อน และช่วงของการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงและไม่สามารถรักษาให้หายได้ซึ่งมีผลร้ายแรง

กลไกการพัฒนาความเจ็บป่วยจากรังสี นอกจากความเสียหายโดยตรงต่อเซลล์แล้ว ยังถูกกำหนดโดยปฏิกิริยาของร่างกายเป็นหลักจากระบบประสาท ระบบต่อมไร้ท่อ และเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ไปจนถึงการทำลายรังสีกัมมันตภาพรังสี

ปฏิกิริยาของระบบประสาทสามารถสังเกตได้ในทุกระยะของการพัฒนาของการเจ็บป่วยจากรังสี ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา เมื่อเกิดไอออนไนซ์ของน้ำและสารตั้งต้นทางชีวภาพของร่างกาย ตัวรับของระบบประสาทจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมภายในของร่างกาย นำไปสู่การกระตุ้นของทุกส่วนของระบบประสาท

ความผิดปกติของการทำงานของระบบประสาทส่วนกลางจะแสดงออกมาในการละเมิดการเชื่อมต่อแบบสะท้อนกลับที่มีเงื่อนไขทำให้กระบวนการยับยั้งภายในอ่อนแอลง การเปลี่ยนแปลงการทำงานของเปลือกสมองในช่วงเวลาต่าง ๆ ของการฉายรังสีนั้นสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของแรงกระตุ้นที่ไหลเข้าสู่ส่วนที่สูงขึ้นของระบบประสาทผ่านการก่อตาข่าย หน้าที่ของศูนย์ย่อยทั้งหมดก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ดังนั้นการปรากฏตัวของความเสียหายต่อศูนย์พืชพรรณจึงเป็นการละเมิดการควบคุมอุณหภูมิการควบคุมเสียงของหลอดเลือดและอัตราการเต้นของหัวใจในสิ่งมีชีวิตที่ถูกฉายรังสี ดังนั้นในช่วงโรคที่เกิดจากรังสีการเปลี่ยนแปลงการทำงานที่เร็วที่สุดและรุนแรงที่สุดจะถูกตรวจพบในระบบประสาทและความผิดปกติของโครงสร้างในนั้นจะไม่เด่นชัดเท่ากับเช่นในไขกระดูก (P. D. Gorizontov)

ความผิดปกติของต่อมไร้ท่อยังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาของการเจ็บป่วยจากรังสี การทำงานของต่อมไร้ท่อทั้งหมดถูกรบกวนในระดับหนึ่งหรืออย่างอื่นภายใต้อิทธิพลของรังสีไอออไนซ์ การเปลี่ยนแปลงที่เด่นชัดที่สุดจะสังเกตได้ในอวัยวะสืบพันธุ์ ต่อมใต้สมอง และต่อมหมวกไต การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีและสามารถแสดงให้เห็นว่ามีการหลั่งเพิ่มขึ้นหรือลดลง เห็นได้ชัดว่าสิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือการหยุดชะงักของความสม่ำเสมอตามปกติในการหลั่งของต่อมไร้ท่อต่างๆ

ความเสียหายจากรังสีต่ออวัยวะสืบพันธุ์ในระหว่างการสัมผัสกับรังสีที่ทะลุผ่านเรื้อรังอาจเกิดขึ้นได้เร็วมาก - ก่อนที่จะปรากฏอาการทางคลินิกของการเจ็บป่วยจากรังสี การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในอวัยวะสืบพันธุ์นำไปสู่ภาวะเป็นหมัน ลูกหลานลดลง และคลอดบุตรในครรภ์เพิ่มขึ้น

ความผิดปกติของต่อมใต้สมองพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในการหลั่งฮอร์โมนสามตัวทำให้เกิดผลที่ตามมารองหลายประการเนื่องจากความผิดปกติของต่อมที่เกี่ยวข้อง สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือความไม่เพียงพอของต่อมหมวกไต ซึ่งช่วยลดปฏิกิริยาของร่างกายและการต้านทานต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่สร้างความเสียหายทุกประเภทได้อย่างมาก

ผลกระทบระยะยาวของรังสี- ในบรรดาผลกระทบระยะยาวของการฉายรังสี สิ่งที่ได้รับการศึกษามากที่สุด (ยกเว้นการเจ็บป่วยจากรังสีเรื้อรัง) ได้แก่ อายุขัยเฉลี่ยที่ลดลง การพัฒนาของต้อกระจก ความผิดปกติของการพัฒนาของตัวอ่อน และการเกิดเนื้องอกที่เป็นมะเร็ง

การฉายรังสีจะเพิ่มจำนวนเนื้องอกเนื้อร้ายและเร่งการเกิดเนื้องอก (ในการทดลอง) ส่วนใหญ่มักเกิดเนื้องอกของเนื้อเยื่อเม็ดเลือด (มะเร็งเม็ดเลือดขาว), เต้านม, ผิวหนัง, ตับและต่อมไทรอยด์

เนื้องอกสามารถเกิดขึ้นได้จากการฉายรังสีทั้งแบบทั่วไปและแบบเฉพาะที่

การได้รับรังสีไอออไนซ์ยังใช้เป็นตัวแทนต่อต้านเนื้องอกที่ทรงพลังอีกด้วย การฉายรังสีจะดำเนินการในพื้นที่เสมอ โหมดการรับแสงจะถูกเลือกในลักษณะที่พลังงานรังสีส่วนใหญ่ถูกดูดซับไว้ในเนื้องอกและใกล้เคียง ผลกระทบของรังสีวิทยุมีประสิทธิผลมากที่สุดในกรณีของเนื้องอกที่มีกิจกรรมไมโทติคเพิ่มขึ้นและความต้านทานต่อรังสีลดลง

แสงอาทิตย์

รังสีอัลตราไวโอเลต (UVR)- รังสีอัลตราไวโอเลต (ความยาวคลื่นตั้งแต่ 1880 ถึง 3800 A) ทะลุผ่านเข้าไปในชั้นผิวเผินที่สุดเท่านั้นและมีผลทางชีวภาพและพยาธิวิทยาต่อร่างกาย

ผลกระทบทางชีวภาพโดยทั่วไปของรังสีอัลตราไวโอเลตต่อมนุษย์แสดงออกได้สามวิธี:

1. ปฏิกิริยาทางผิวหนัง - รังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นกลาง (2800-3150 A) ทำให้เกิดผื่นแดง ผื่นแดงเกิดขึ้นจากการก่อตัวของฮิสตามีนซึ่งเป็นตัวขยายหลอดเลือดที่รุนแรงในบริเวณที่มีการฉายรังสี มันมีขอบเขตที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนเกิดขึ้นหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง (จากสิบนาทีถึงหลายชั่วโมง) และตามกฎแล้วจะเข้าสู่การสร้างเม็ดสี - การฟอกหนังด้วยการสร้างและการสะสมของเม็ดสีเมลานินในผิวหนัง การฟอกหนังมีสาเหตุหลักมาจากรังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นยาว (3150-3800 A)

• 2. ภายใต้อิทธิพลของรังสีอุลตร้าไวโอเล็ตในผิวหนัง วิตามินดี 3 ถูกสร้างขึ้นโดยโฟโตเคมีคอลจากโปรวิตามิน 7-ดีไฮโดรโคเลสเตอรอล ปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้คือ 1/8-1/10 ของปริมาณเม็ดเลือดแดงต่อวัน

• 3. ผลการฆ่าเชื้อแบคทีเรียของรังสีอัลตราไวโอเลตเด่นชัดที่สุดในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 2000 ถึง 2800 A (อัลตราไวโอเลตคลื่นสั้น) ผลการฆ่าเชื้อแบคทีเรียยังมาพร้อมกับการกระตุ้นปฏิกิริยาทางภูมิคุ้มกัน: การผลิตแอนติบอดีจะเพิ่มขึ้นและกิจกรรมเสริมของซีรั่มในเลือดเพิ่มขึ้น

รังสีอัลตราไวโอเลตในช่วงที่สั้นที่สุด (น้อยกว่า 2,000 A) มีผลกระทบต่อโอโซน (อัลตราไวโอเลตสุญญากาศ)

ผลที่ทำให้เกิดโรคของ UFLปรากฏตัวเมื่อร่างกายได้รับรังสีมากเกินไปหรือมีความไวแสงเพิ่มขึ้น (ไวแสง)

การถูกแดดเผาอย่างเคร่งครัดในบริเวณที่ฉายรังสีเกิดขึ้นเนื่องจากการกระทำทางเคมีของรังสียูวี - การก่อตัวของฮิสตามีนและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ ที่มากเกินไปในเนื้อเยื่อที่ถูกฉายรังสีและผลกระทบที่เป็นพิษตามมาทั้งในท้องถิ่นและทั่วไป

ความเสียหายต่อดวงตา UVL - photoophthalmia - เกิดขึ้นบ่อยขึ้นในกรณีที่ไม่มีการป้องกันตาขาวในสภาวะที่มีรังสีเพิ่มขึ้น (สำหรับช่างเชื่อมไฟฟ้าเมื่อทำงานในห้องบำบัดด้วยแสงในพื้นที่อาร์กติกและภูเขาสูง ฯลฯ ); ปรากฏหลังจาก 2-6 ชั่วโมงแสดงอาการปวดตา, ภาวะเลือดคั่ง, บวมของเยื่อบุและเปลือกตา, การมองเห็นลดลง ปฏิกิริยาทั่วไปของร่างกายก็สังเกตได้เช่นกัน - ปวดศีรษะ, เหนื่อยล้า, นอนไม่หลับ, หัวใจเต้นเร็ว โดยปกติอาการเหล่านี้จะหายไปหลังจากผ่านไป 5-6 วัน

การดำเนินการทั่วไป UVL ยังสามารถแสดงตนเป็นปฏิกิริยาทั่วไปโดยมีบทบาทนำของอาการในท้องถิ่นตลอดจนปฏิกิริยาอิสระต่อรังสีอัลตราไวโอเลตทั่วไป - โรคลมแดดซึ่งปัจจัยสำคัญคือการละเมิดสภาพทั่วไปของร่างกายโดยส่วนใหญ่เป็นหน้าที่ของ ระบบประสาทส่วนกลางและอวัยวะไหลเวียนโลหิต

ในกลไกของการเกิดโรคทั่วไปของ UFL มี 2 แนวทางที่มีความสำคัญมากที่สุด: ร่างกายและระบบประสาท .

กลไกทางร่างกาย - บริเวณที่มีการฉายรังสีภายใต้อิทธิพลของรังสียูวีจะเกิดผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษ - ฮิสตามีน, อะซิติลโคลีน, โคเลสเตอรอลที่ผ่านการฉายรังสี, เออร์โกสเตอรอล, คอมเพล็กซ์โปรตีน - ไลโปอิดซึ่งมีผลเป็นพิษต่อผนังเส้นเลือดฝอยในบริเวณที่มีการก่อตัวบนเส้นประสาท เซลล์และปลายประสาทที่ไวต่อความรู้สึกเนื่องจากการดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดทั่วไป

การฉายรังสี UV อย่างเข้มข้นของผิวหนังทำให้เกิดภาวะเม็ดเลือดแดงแตกของเม็ดเลือดแดง - ที่เรียกว่าโฟโตฮีโมไลซิสซึ่งได้รับการปรับปรุงเป็นพิเศษเมื่อมีสารไวแสง สารไวแสง - สีย้อมบางชนิด (อีโอซิน, ฟลูออเรสซีน), พอร์ไฟริน, เลซิติน, โคเลสเตอรอล - เพิ่มผลเสียหายจากรังสียูวี

คนบางคนที่มีความบกพร่องในการเผาผลาญพอร์ไฟริน (พอร์ไฟเรีย) จะทำให้เกิดแผลไหม้และเข้าสู่ภาวะพังทลายอย่างรุนแรงเนื่องจากพิษจากสารพิษของพอร์ไฟรินที่ได้รับฉายรังสี แม้ว่าจะโดนแสงอาทิตย์เพียงเล็กน้อยก็ตาม

กลไกของระบบประสาท - การกระตุ้นแบบสะท้อนที่เป็นไปได้ของศูนย์พืชบางชนิด (vasomotor, vagal, ศูนย์ควบคุมอุณหภูมิ) ผ่านตัวรับผิวหนังที่ระคายเคืองด้วยสารเคมีในบริเวณที่ก่อตัว

อาจเป็นไปได้ว่าผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษชนิดเดียวกันนี้มีผลกระทบต่อศูนย์ประสาทที่สำคัญอันเป็นผลจากการดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือด น้ำเหลือง และน้ำไขสันหลัง ดังนั้นจึงเกิดความผิดปกติของการไหลเวียนโลหิต เช่น การหมดสติ ซึ่งบางครั้งอาจทำให้เสียชีวิตได้ (โรคลมแดด)

ผลกระทบจากการระเบิดบุคคลสามารถได้รับรังสียูวีที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 2900 ถึง 3841 A เมื่อได้รับแสงเป็นเวลานาน ในสัตว์ เนื้องอกอาจเกิดจากการแผ่รังสีที่มีช่วงความยาวคลื่นกว้างกว่า การดูดซับรังสียูวีจากชั้นบนของผิวหนังจะเป็นตัวกำหนดขอบเขตของการแปลเนื้องอกของมนุษย์ที่กำลังพัฒนาภายใต้อิทธิพลของพวกเขาเช่นมะเร็งผิวหนังชนิดสความัสและมะเร็งเซลล์ต้นกำเนิด ในสัตว์ที่มีผิวหนังบางกว่า มะเร็งซาร์โคมาจะเกิดขึ้นในเปอร์เซ็นต์ที่มีนัยสำคัญ ในมนุษย์ เนื้องอกจะเกิดขึ้นในบริเวณที่เปิดโล่งและไม่มีการป้องกันของร่างกาย และในสัตว์ทดลอง บนส่วนต่างๆ ของร่างกายที่ไม่มีขน

อุบัติการณ์ของเนื้องอกในผิวหนังจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณพลังงานที่ดูดซึม ดังนั้น เป็นที่ประมาณกันว่าในสหรัฐอเมริการะหว่างละติจูดที่ 42° ถึง 30° เหนือ อุบัติการณ์ของมะเร็งผิวหนังจะเพิ่มขึ้นสองเท่าทุก ๆ 4° ที่เข้าใกล้เส้นศูนย์สูตร มะเร็งผิวหนังที่เกิดจากรังสียูวีเกิดขึ้นหลังจากระยะแฝงที่ยาวนาน การปรากฏตัวของมะเร็งเกิดขึ้นก่อนการเปลี่ยนแปลงที่ทำลายล้างและการอักเสบในผิวหนังในระยะยาว เรียกว่า keratosis จากแสงอาทิตย์

กลไกของผลกระทบจากรังสีอัลตราไวโอเลตยังไม่ชัดเจน มีสองวิธีที่เป็นไปได้ในการทำเช่นนี้:

• ก) UFL เช่นเดียวกับรังสีกัมมันตภาพรังสี มีคุณสมบัติในการกลายพันธุ์ (ดู "บทบาทของพันธุกรรม โครงสร้าง และอายุในพยาธิวิทยา");
• b) ภายใต้อิทธิพลของรังสียูวี สารก่อมะเร็งบางชนิดสามารถก่อตัวในผิวหนังได้

รังสีสีม่วง (3800-4500 A) อาจมีผลกระทบทางเคมีต่อร่างกายได้คล้ายกับรังสีอัลตราไวโอเลต แต่จะเด่นชัดน้อยกว่ามาก

รังสีที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมแสงอาทิตย์ ที่ความยาวคลื่น 5,000-7,000 A พวกมันไม่มีผลเสียหายอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากพวกมันถูกดูดซึมโดยผิวหนังเป็นหลักและไม่เจาะลึกเข้าไปในร่างกาย

ผ่านตาซึ่งเป็นอวัยวะที่เชี่ยวชาญในการรับรู้รังสีสเปกตรัมแสงอาทิตย์ที่มีตั้งแต่ 4,000 ถึง 7,600 A การกระตุ้นแสงอาจส่งผลต่อร่างกายทั้งหมด การระคายเคืองของตัวรับการมองเห็นด้วยรังสีแสงจะถูกส่งนอกเหนือจากศูนย์การมองเห็นไปยังศูนย์กลางพืชของไฮโปทาลามัสและนำพวกเขาไปสู่สภาวะของการกระตุ้นที่อ่อนแอซึ่งจะช่วยเพิ่มกระบวนการออกซิเดชั่นเพิ่มขึ้น ความดันโลหิตเพิ่มขึ้นและแม้แต่ ความอิ่มเอิบเกิดขึ้น (ในวันที่สดใส ผู้คนจะยิ้มแย้มและเข้าสังคมได้ดีกว่าในวันที่มืดมนและมีเมฆมาก)

จังหวะธรรมชาติของแสงจะเป็นตัวกำหนดจังหวะในแต่ละวันของสัตว์และกิจกรรมของมนุษย์ จังหวะของกระบวนการทางสรีรวิทยาจำนวนหนึ่ง ซึ่งเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิดด้วยกลไกการสะท้อนกลับและแบบมีเงื่อนไขกับจังหวะของกลางวันและกลางคืน และจังหวะของความผันผวนตามฤดูกาลในการส่องสว่าง การรบกวนจังหวะปกติของการทำงานทางสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องกับจังหวะของวัฏจักรธรรมชาติของกลางวันและกลางคืนในบางกรณีนำไปสู่การพัฒนาเงื่อนไขที่เจ็บปวด (โรคประสาท) การรักษาซึ่งต้องมีการฟื้นฟูจังหวะปกติของการกระตุ้นแสง การละเมิดดังกล่าวอาจเป็นผลมาจากสภาพการทำงานและความเป็นอยู่ที่ไม่เหมาะสม การทำงานตลอด 24 ชั่วโมงทั้งกลางวันและกลางคืนตลอด 24 ชั่วโมงในอาร์กติกเซอร์เคิล เป็นต้น

รังสีอินฟราเรด- รังสีอินฟราเรดมีผลกระทบต่อความร้อนในร่างกายเป็นหลัก รังสีที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 7600 ถึง 14,000 A มีพลังทะลุทะลวงที่ดีเยี่ยมและเนื้อเยื่อความร้อนราวกับมาจากภายใน รังสีที่มีความยาวคลื่นมากกว่า 14,000 A จะถูกดูดซับโดยเนื้อเยื่อผิวเผินและอาจทำให้เกิดอาการแสบร้อนได้

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอันเป็นผลมาจากการดูดซึมเนื้อเยื่อของพลังงานของรังสีอินฟราเรดจะมาพร้อมกับการเร่งปฏิกิริยาเคมีกายภาพและสรีรวิทยาต่าง ๆ ของร่างกายทั้งในท้องถิ่น (เพิ่มการซึมผ่านของหลอดเลือด, การขยายตัว - ภาวะเลือดคั่งแบบพาสซีฟ, สารหลั่ง ฯลฯ ) และ กรณีทั่วไป (การเผาผลาญที่เพิ่มขึ้น อุณหภูมิของร่างกาย ฯลฯ ) กรณีที่รุนแรง - การละเมิดกลไกการควบคุมอุณหภูมิและจังหวะความร้อน)

การแผ่รังสีเลเซอร์

เลเซอร์หรือเครื่องกำเนิดควอนตัมเชิงแสงเป็นอุปกรณ์ทางกายภาพที่ทำให้สามารถปล่อยลำแสงเอกรงค์เดียวที่มีความเข้มพิเศษพร้อมมุมที่แตกต่างเล็กน้อย ลำแสงเลเซอร์ที่ไม่ได้โฟกัสจะมีความกว้าง 1-2 ซม. และมีโฟกัสเหนี่ยวนำตั้งแต่ 1 ถึง 0.01 มม. หรือน้อยกว่า ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะรวมพลังงานแสงจำนวนมหาศาลลงในพื้นที่หลายไมครอนและบรรลุถึงอุณหภูมิที่สูงมาก พลังงานของแฟลชเลเซอร์แต่ละตัวสามารถวัดได้เป็นร้อยเป็นพันจูล ลำแสงเลเซอร์สามารถหลอมเพชร เหล็ก และวัสดุอื่นๆ ได้

มีเลเซอร์แบบพัลส์และต่อเนื่อง ทั้งสองใช้ในการแพทย์ การกระทำของลำแสงเลเซอร์บนเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ (หนึ่งแสนวินาที) และเห็นได้ชัดว่าไม่มีความรู้สึกเจ็บปวด ความลึกของการเจาะสามารถปรับได้โดยใช้ระบบออปติคัล และโดยปกติจะอยู่ที่ 20-25 มม.

ระดับการดูดกลืนแสงเลเซอร์ขึ้นอยู่กับสีของวัตถุที่ถูกฉายรังสี ส่วนใหญ่พวกมันจะถูกดูดซับโดยเนื้อเยื่อเม็ดสี เซลล์เม็ดเลือดแดง เนื้องอก ฯลฯ ลำแสงเลเซอร์จะทำลายและละลายเนื้อเยื่อที่มีชีวิต เนื้อเยื่อเนื้องอกมีความไวต่อเนื้อเยื่อเหล่านี้เป็นพิเศษ

กลไกของผลเสียหายของลำแสงเลเซอร์ต่อวัตถุทางชีวภาพประกอบด้วยปัจจัยหลายประการ:

• 1) ผลกระทบทางความร้อนของลำแสงเองและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของเนื้อเยื่อที่อยู่ด้านล่างอันเป็นผลมาจากการดูดซับพลังงานความร้อน
• 2) การกระทำทางกลอันเป็นผลมาจากการเกิดการสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่นเช่นคลื่นอัลตราโซนิกหรือแม้แต่คลื่นกระแทก "ผลกระทบจากการระเบิด" ชนิดหนึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสารของแข็งและของเหลวของร่างกายไปเป็นสถานะก๊าซในทันทีและความดันคั่นระหว่างหน้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (มากถึงหลายสิบและหลายร้อยบรรยากาศ):
• 3) ผลกระทบทางชีวภาพ - สารพิษเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อและเซลล์หลังจากสัมผัสกับลำแสงเลเซอร์ บางทีการตายของเซลล์ที่ก้าวหน้าหลังจากการฉายรังสีขึ้นอยู่กับพวกมัน
• 4) การปิดใช้งานหรือการเปลี่ยนแปลงในการดำเนินการเฉพาะของเอนไซม์ในเนื้อเยื่อ

อนุญาตให้มีความเป็นไปได้ของการแตกตัวเป็นไอออนของส่วนประกอบเนื้อเยื่อและการเกิดสนามแม่เหล็ก

ระดับและผลของผลกระทบของลำแสงเลเซอร์นั้นขึ้นอยู่กับลักษณะของรังสี (ประเภทของเลเซอร์, กำลัง, ระยะเวลาของการกระทำ, ความหนาแน่นของรังสี, ความถี่พัลส์), ลักษณะทางเคมีกายภาพและชีวภาพของเนื้อเยื่อที่ถูกฉายรังสี (ระดับของการสร้างเม็ดสี , การไหลเวียนโลหิต, ความหลากหลายของเนื้อเยื่อ, ความยืดหยุ่น, การนำความร้อน ฯลฯ .)

เนื่องจากลักษณะทางชีววิทยาและเคมีกายภาพ เซลล์เนื้องอกจึงมีความไวต่อลำแสงเลเซอร์มากกว่าเซลล์ที่มีสุขภาพดี ในด้านเนื้องอกวิทยานั้นรังสีชนิดนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด นอกจากนี้ เลเซอร์ยังใช้สำหรับการผ่าตัดโดยไม่ต้องใช้เลือดในการผ่าตัด จักษุวิทยา ฯลฯ