Задачі біокліматології, як науки та її зв'язок з іншими науками

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задачі біокліматології як науки та її зв'язок з іншими науками

Біокліматологія виникла на стику наук - геофізики, фізики атмосфери, кліматології, географії і біології (медицини). Вона є розділом біології і прикладної кліматології. Іноді термін "біокліматологія" трактується більш широко і використовується як синонім терміна "біометеорологія" (наука про взаємозв'язки між фізичними і хімічними процесами в атмосферному середовищі і реакцією на них людини, тварин і рослин). Таким чином, предметом її досліджень с реакції і поводження рослин і тварин, обумовлені різними природними факторами. У цьому курсі ми обмежимося лише деякими питаннями біокліматології людини (медичної кліматології). Біокліматологія людини - це прикладна наука, що вивчає вплив на організм людини окремих погодних, кліматичних і геофізичних факторів, а також їхніх комплексів, адаптацію організму людини до цих впливів (акліматизацію) і використання названих впливів у лікувально-профілактичних цілях. Розділами цієї науки є:

кліматофізіологія,

кліматотерапія,

кліматопрофілактика,

медична географія.

Кліматофізіологія вивчає вплив на організм комплексу різних кліматичних і погодних факторів у різних географічних умовах, а також змін, що відбуваються при переїзді з одного кліматичного району в іншій (акліматизація), змін, пов'язаних із впливом сезонів і інших біоритмів.

Кліматотерапія вивчає метеорологічні фактори з метою лікування хворих з різними захворюваннями.

Кліматопрофілактика вивчає використання метеорологічних факторів для профілактики різних захворювань.

Медична географія вивчає закономірності поширення хвороб у різних географічних зонах земної кулі.

У зв'язку з тим, що кліматотерапія і кліматопрофілактика є також розділами курортології як науки про природні лікувальні фактори, їхні дії на організм і методи застосування в лікувально-профілактичних цілях, медична кліматологія тісно пов'язана з курортологією і через неї з медициною. Таким чином, медична кліматологія, з одного боку пов'язана з

Значення медичної кліматології як науки тісно пов'язано з профілактичною спрямованістю медицини в суспільстві. Вона припускає широке проведення не тільки лікувальних, але і профілактичних заходів, спрямованих як на попередження хвороб, так і на запобігання прогресування патологічних процесів, загострень захворювань, скорочення термінів непрацездатності і більш раннє повернення хворих до праці.

Стислі історичні відомості про розвиток біокліматології

Використання цілющих сил природи сонячних променів, повітря і води своїми джерелами сягає часів глибокої давнини. Ще в античній Греції і Римі велика увага приділялась культурі тіла (вправи, масаж, морські купання, використання сонячних променів і чистого повітря).

Перші думки про біологічне значення клімату можна знайти в працях основоположника класичної медицини Гіппократа (460 - 377 p.p. до н.е.), що досліджував вплив клімату на людину й у своїх творах дав пояснення цьому явищу. У своєму трактаті "Про повітря, воду і місцевість він писав: "Усякий, хто бажає ґрунтовно вивчити лікарську справу, повинний насамперед розібратися в порах року: який вплив і дію має кожна з них... потім вивчити дію теплих і холодних вітрів якість місцевих вод ґрунт місцевості: голий він і безводний чи покритий лісом, чи розташовується він в глибокій долині з теплим і задушливим повітрям, чи високий і прохолодний".

Гіппократ був першим з лікарів, що рекомендував застосування з лікувальною метою повітряних і сонячних ванн. Він відзначав, що рани в рибачок гояться набагато швидше, ніж в інших людей, завдяки морській воді і сонцю. Уже тоді лікували хворих туберкульозом в умовах гірського клімату Олімпу.

Повітряні і сонячні ванни були повсякденним гігієнічним заходом у побуті стародавніх греків і римлян, що влаштовували для цих цілей солярії на дахах житлових будинків.

У середні століття пізнання стародавніх греків, римлян і арабів в області біокліматології проникнули в Європу завдяки ченцям. Вони переписували древні рукописи, вивчали їх.

У Середній Азії в цей час у книзі "Канони лікарської науки" чудовий узбецький вчений і лікар Авіцена (Ібн-Сина) (980 - 1037 p.p.) докладно описав вплив на людину повітря, вітрів, сонячного світла, порів року, різних кліматів - жаркого, холодного, вологого і гірського.

Інтерес до питань кліматолікування став виявлятися лише з другої половини 18 століття. Саме до цього часу відносяться перші спроби лікування хворих у місцях з морським кліматом (на узбережжі Англії).

Трохи пізніше з'явилися праці Гумбольдта (1769 - 1859 p.p.), що першим розробив поняття про морський і континентальний клімат. Висунуті ним положення про фізіологічну дію клімату лягли в основу подальших вишукувань у цій області,

Гуфелянд (1762 - 1836 p.p.), видатний лікар свого часу, друг і лікар Ґете, знайшов взаємозв'язок між метеорологічними явищами і смертністю, а дрезденський лікар і натураліст Карус (1789 - 1869 p.p.) у своїй книзі "Психіка" (1846 р.) описав вилив клімату і погоди на організм.

У 1885 р. вийшла у світ книга Ріклі, в якій він підсумував досвід роботи в області аерогеліотерапії. Увівши кліматолікування в практику санаторної роботи, він сприяв застосуванню сонячних променів і повітря з профілактичною і лікувальною метою, а тому деякі дослідники називали його батьком сучасної геліотерапії.

Великий внесок у вивчення аерогеліотерапії в місцях з гірським кліматом при різних захворюваннях (незагойні рані, свищі, виразки, позалегеневий туберкульоз і т.ін.) внесли Бернхард (1902 p.), Роллір (1903р.) і ін. у Швейцарії, Леріше - у Франції.

У Росії кліматолікування стали застосовувати, починаючи з перших десятиліть 19 століття. Кліматолікування, будучи зв'язане спочатку з розвитком кумисолікування, по суті являло собою своєрідне сполучення питва кумису, відповідного харчування і кліматолікування.

Розвитку кліматолікування в Росії сприяли видатні клініцисти минулого століття - С. П. Боткін, В. Ф. Снігирьов, Г. А. Захар'їн, А.А.Остроумов і ін.

Велика роль С.П. Боткіна в розвитку кліматолікування на Південному березі Криму. І'.А. Захар'їн підкреслював значення кліматолікування в місці проживання хворого, рекомендуючи тривале перебування на лоні природи (у селі, на дачі) і вказував на значення гарних погод і ландшафтного фактора.

У 1872 р. в Оранієнбаумі з'явився перший у Росії дитячий санаторій.

На початку 20-го століття в наукове вивчення кліматичних факторів і їхнє впровадження в санаторно-курортну практику ціннний внесок внесли російські вчені: О.Д. Хвольсон, О.1. Воєйков, П. П. Лазарев, Н.А.Вельяминов, А.А. Бобрів, П.В. Щергин і ін.

Н.А. Вельяминову (1900 p.) належить заслуга організації першого в Росії санаторію на балтійському узбережжі для дітей, що страждають хірургічним туберкульозом (кісток, суглобів і ін.). Такий санаторій у 1902р. був організований на Південному березі Криму (біля Алупки) А.А.Бобровим і П.В. Щергиним.

На початку 20-ого століття вже за допомогою комплексних методів зайнялися вивченням впливу погоди на організм людини. В якості чинників, що впливають, стали розглядати не окремі метеорологічні величини, а погоду як таку.

Основні напрямки розвитку біокліматології

метеорологічний біокліматологія наука

При дослідженні біокліматології людини виникає багато складностей. З одного боку, вони визначаються різноманіттям кліматичних і мікрокліматичних умов, сонячною активністю і магнітним полем Землі, які впливають на організм людини. З іншого боку, їх обумовлює сама людина, що мас розвинуту фізіологічну систему, яка посилюється різними захворюваннями. Тому досить часто питання про вплив погоди і клімату на організм і здоров'я людини наштовхується на поки що нерозв'язні труднощі.

Виконано досить багато робіт (в основному у країнах далекого зарубіжжя і в Росії), що підтверджують зв'язок між станом атмосфери і самопочуттям людини. Зараз наведемо основні питання, що були розв'язані медичною кліматологією і використовуються в практичній роботі. Проте, зазначимо, що дотепер не вдалось чітко й однозначно оцінити характер і ступінь впливу геліофізичних, кліматичних і метеорологічних факторів на організм людини, виділити домінуючі параметри, здобути надійні кількісні критерії. Існує досить багато біокліматичних показників, але усі вони, як правило, носять якісний характер.

При всій розмаїтості біокліматичних досліджень кліматологи найчастіше звертаються до вивчення умов теплообміну людини з навколишнім середовищем. Це пояснюється залежністю основних фізіологічних факторів теплового балансу людини від теплового балансу підстильної поверхні (сонячної радіації, температури повітря і ґрунту, вологості повітря і швидкості вітру).

Метод теплового балансу дозволяє оцінити основні характеристики теплового стану людини: середню температуру шкіри t_w (показник тепловідчуття), вологовтрати з поверхні шкіри (показник напруження терморегуляторної системи людини, особливо в умовах жаркого клімату) і теплозахисні властивості одягу (Б.А. Айзенштат, Д.І. Будико).

Широке розповсюдження в біокліматології дістав метод комплексної кліматології, розроблений Є.Є. Федоровим і Л.А. Чубуковим. За допомогою цього методу можна представити структуру клімату в погодах у конкретному регіоні, визначити його біокліматичну значимість у виді повторюваності класів "погоди доби", а потім дати їхню медичну інтерпретацію. Відомі розробки в цій області Б.А. Айзенштата, І.В. Бутьєвої, Н.А. Данилової, Н.Р. Деряпи, В.Ф. Овчарової, В.І. Русанова та ін.

Подальший розвиток метод комплексної кліматології дістав у роботах В.І. Русанова, що запропонував для оцінки впливу клімату на людину класифікацію погоди моменту.

У біометеорології для оцінки метеорологічних умов, що визначають тепловідчуття людини, використовуються різноманітні температурні шкали й індекси комфорту, дискомфорту, патогенності, суворості, жорсткості погоди і клімату. Найбільш поширеною є система розрахункових ефективних температур. Ефективні температури знайшли широке застосування в курортологів при дозуванні геліо- і аеротерапевтичних процедур, виділенні зон комфорту, оцінці біокліматичних умов і рекреаційного районування територій для відпочинку і туризму.

Фізіологами І.С. Кандрором і ін. розроблено метод фізіолого-гігієнічної характеристики клімату, що використовується архітекторами, проектувальниками, гігієністами для цілей комунальної гігієни (житлове будівництво, планування, гігієна одягу), фізіології і гігієни праці, а також при виборі місць відпочинку і курортного лікування.

Фахівцями різних інститутів курортології і фізіотерапії виконаний великий цикл робіт з біокліматичної оцінки курортів і медико-метеорологічному прогнозуванню для профілактики і лікування серцево-судинних захворювань.

В Ялтинському науково-дослідному інституті фізичних методів лікування і медичної кліматології ім. Сеченова І.М. під керівництвом В.Г.Бокши виконані дослідження з вивчення впливу кліматичних і погодних факторів на організм людини і розробці оптимальних методів курортно-кліматичного лікування і реабілітації.

У ГГО ім. Воєйкова підготовлена програма і рекомендації з опису клімату курортної зони. Подальші дослідження з біокліматології, як відзначалося на останній Всесоюзній нараді з прикладної кліматології, мають здійснюватися по наступних напрямках:

оцінка кліматичних ресурсів різних регіонів з точки зору збереження і створення оптимальних умов для мешкання і трудової діяльності людини;

подальше дослідження умов теплообміну людини з навколишнім середовищем;

вивчення впливу погодних і кліматичних факторів на виникнення і поширення інфекційних захворювань;

адаптація й акліматизація при міграції населення;

мезо- і мікрокліматична оцінка санаторно-курортних зон, зон рекреації з метою охорони і раціонального використання природно-кліматичних ресурсів для оптимального лікування і відпочинку;

створення банку спеціалізованих даних стосовно проблеми клімат і здоров'я людини;

розробка комплексних біокліматичних показників, відповідних індексів, їхня класифікація і районування.

Дія на організм людини метеорологічних та геофізичних факторів

До метеорологічних факторів належать температура повітря, вологість повітря, вітер, атмосферний тиск, сонячна радіація і т.ін., до геофізичних -- парціальна густина кисню, озон, характеристики атмосферної електрики та магнітного поля Землі. Вплив цих природних факторів на організм людини багатогранний і неоднозначний. Проте, можна виділити три основні напрямки. По-перше, вплив природних факторів, обумовлених як багаторічним режимом погоди (кліматом), так і неперіодичними змінами в атмосфері. По-друге, вплив факторів зовнішнього середовища, пов'язаних з антропогенними впливами. Багато перетворень у навколишньому середовищі, що пов'язані з виробничою діяльністю людини, несприятливо впливають на організм. По-третє, цілеспрямоване застосування метеорологічних факторів у виді кліматолікувальних і кліматопрофілактичних процедур.

Оцінка впливу на організм людини окремих метеорологічних величин

Температура повітря, як відомо, визначається переважно сонячною радіацією, що надходить на підстильну поверхню у зв'язку з чим відзначаються періодичні (добові і сезонні) коливання температури. Неперіодичні зміни температури можуть бути пов'язані з загальними процесами циркуляції атмосфери. Для характеристики термічного режиму в кліматології використовуються середні добові, місячні і річні температури повітря, а також максимальні і мінімальні значення.

Для визначення температурних змін служить величина, яка називається міждобовою мінливістю температури (різниця між середніми добовими температурами двох сусідніх днів). Міждобові коливання температури повітря в межах 0 - 2°С для людини є нейтральними чи індиферентними. Якщо мінливість температури від доби до доби коливається від 2 до 4°С, то організм людини пристосовується до неї. Міждобова мінливість 4 - 6"С вже помітна, а > 6 - 8°С - відчутна. Для людини чуттєві добові амплітуди температури 8 - 12"С, а >12°С -дратівні. Тут наведено дані досліджень В.Г. Шелейховського.

Наведемо приклади, що показують вплив коливання температури на стан людського організму по Єгерову. В одну із січневих ночей 1780 р. у Петербурзі різко потеплішало: температура підвищилася від -43.6°С до 6°С. За одну цю ніч 40 000 мешканців занедужало грипом. У 1932 р. з червня по вересень стояла сильна жара і зовсім не було опадів. У цей час усі "сердечники" почували себе добре. У вересні погода різко змінилася, наступили холодні дощові дні й у всіх цих хворих знову з'явилися їхні колишні нездужання.

Термічні умови зовнішнього середовища дуже впливають на теплообмін організму людини з зовнішнім середовищем. Від умов теплообміну залежить можливість переохолодження або перегріву, створення термічного комфорту.

При впливі на організм високих температур повітря може наступити перегрів організму. У цих умовах відбувається розширення кровоносних судин, зниження серцевого тонусу й артеріального тиску, частішання пульсу, збільшення температури шкіри. Більш значний перегрів може призвести до важких патологічних явищ з боку серцево-судинної системи і загального стану організму (теплового удару). Тепловий удар настає раптово і часто призводить до важких ускладнень; найбільш характерний симптом - дуже висока температура тіла. При цьому, з невідомих причин, теилорегулюючий центр мозку припиняє функціонувати, і організм зовсім утрачає здатність звільнитися від надлишку тепла. Лікування полягає в можливості більш швидкого зниження температури тіла - за допомогою холодних ванн, обгортання холодними вологими простирадлами, змочування тіла холодною водою, холодних клізм та ін., доти, поки температура тіла не знизиться до 38,8°С. Потім можна обтерти тіло губкою, змоченою холодною водою. Лікар у випадку теплового удару повинний допомогти якнайшвидше.

Яку ж максимальну температуру тіла може знести людина? Ґрунтуючись на достовірних клінічних даних, лікарі вважають температуру тіла від 42 до 43°С винятком. Дуже мало хворих витримують ці температури.

Яку максимальну температуру зовнішнього повітря здатна витримати людина? Відомо, що професор Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі в інтересах науки пробув без будь-яких серйозних наслідків 14 хвилин 32 секунди при температурі 121 °С.

В одній із британських публікацій, у якій описуються незвичайні наукові експерименти, повідомлялося, що одна людина витримала 15 хвилин при температурі 132°С і одну хвилину - при температурі 180°С. За вірогідність цих повідомлень не можна ручатися.

Вплив на організм низьких температур викликає підвищення обміну речовин і звуження периферичних кровоносних судин, що призводить до зниження температури шкіри. Швидкість кровотоку при цьому знижується, а теплопровідність шкіри і поверхневих тканин зменшується в 6-7 разів. Артеріальний тиск при низькій температурі повітря має тенденцію до підвищення (особливо при м'язовому тремтінні).

Небезпека, що являє собою холод для організму, як правило, полягає не в спаді температури тіла, а в місцевих змінах, які відбуваються в шкірі і підшкірних тканинах відкритих ділянок тіла; головним чином це руки, пальці рук і ніг, ступні, вуха, ніс і щоки. У залежності від тривалості перебування на морозі й у вогкості можуть наступити більш-менш небезпечні явища - почервоніння шкіри (кисті рук і ступні червоніють, починають горіти і свербіти; іноді шкіра тріскається, з'являються виразки), обмороження шкіри або траншейна стопа. Що таке траншейна стопа? Якщо ноги озуті в тісне взуття або людина знаходиться в нерухомому стані на сильному морозі й у вогкості, це може шкідливо позначитися на тканинах ніг. Спочатку людина відчуває біль, потім повну нечутливість, після чого настає зараження крові або гангрена; однак тканини можуть і ожити, коли відновиться нормальний кровообіг. Випадки траншейної стопи та інші наслідки відмороження стопи - усе це варіанти одного захворювання, що розрізняються тривалістю перебування на морозі й у вогкості.

Установлено, що у випадках надзвичайно сильного обмороження можна врятувати людині життя, швидше зігрівши його.

Про несприятливий вплив низьких температур на здоров'я людей свідчать сезонні коливання показників смертності. У зимовий період у Великобританії, США, Франції, Швеції й ін. країнах відзначається більша кількість випадків госпіталізації і смертності, ніж улітку. Між смертністю узимку і температурою зовнішнього повітря спостерігається лінійна залежність. Однак, лише невелика кількість смертей у зимовий період безпосередньо пов'язана з низькою температурою тіла (гіпотермія). Причиною смерті частіше є серцево-судинні і респіраторні захворювання. Розлад серцево-судинної системи посилюється з подовженням холодного періоду. Кількість серцевих нездужань зростає після 1 - 2 днів холодної погоди, серцевих нападів - після 3-4 днів, захворювань пневмонією і бронхітом - після 7 днів холодної погоди.

Вологість повітря як біокліматичний фактор впливає по різному. По-перше, від неї істотно залежить парціальна густина кисню в повітрі (при зменшенні парціального тиску водяної пари є зростає парціальна густина кисню за інших рівних умов); по-друге, вологість повітря впливає на радіаційні умови (через утворення хмарності); по-третє, від неї залежить утрата рідини в організмі.

Відомо, що різниця між тиском насичення Е і парціальним тиском водяної пари є при даних температурі і тиску називають дефіцитом насичення d. Влітку парціальний тиск водяної пари значно вищий, а' фізіологічний дефіцит насичення менший, ніж узимку. Фізіологічний дефіцит насичення сіф зростає зі збільшенням висоти (тому що температура повітря зменшується, а значить зменшується і парціальний тиск водяної пари), тому гірське повітря характеризується високою сухістю.

У метеорологічних зведеннях, зазвичай, вказується відносна вологість, бо її зміна може безпосередньо відчуватися людиною. Повітря вважається сухим при вологості до 55%, помірно-сухим -- при 56 - 70%, вологим - при 71 -- 85%, дуже вологим (сирим) - вище 85% (по І.В.Бутьєвій). Зона комфорту по вологості повітря для практично здорових людей коливається від 45 до 80%. За умов посухи, коли вологість повітря не перевищує 30%, різко збільшується вологовіддача з боку організму. При відносній вологості > 80%, випаровування утруднено, відчуття жари і холоду більш неприємне. Хворі гіпертонічною хворобою і коронарним атеросклерозом дуже чутливі до коливань відносної вологості повітря. У таких хворих переважна більшість приступів настає при відносній вологості 80 - 95%.

Вітер є чинником, здатним істотно змінити швидкість тепловіддачі організму. Вітер переносить прилягаючий до шкіри шар більш теплого і насиченого вологою повітря і заміняє його більш холодним і сухим навколишнім повітрям, створює умови для посилення тепловіддачі зі шкіри як шляхом конвекції, так і шляхом випаровування. Тим самим вітер посилює охолоджувальну силу повітряного середовища.

При температурах більш низьких, ніж температура шкіри, вітер, збільшуючи конвекційну тепловіддачу, сприяє охолодженню тіла.

При температурі повітря більш високій, ніж температура поверхні тіла, вітер посилює випаровувальну спроможність повітряного середовища і тим самим сприяє збільшенню віддачі тепла організмом. Повсякденний досвід говорить про приємний охолоджувальний вплив вітру у жарку суху погоду.

Іншою важливою особливістю дії вітру на організм є подразнення рецепторів шкіри (нервових закінчень), що може викликати загострення серцево-судинних захворювань. Якщо механічний вплив вітру поєднується з холодовими подразненнями, то виразність відповідних реакцій організму значна і вона тим більша, чим більша швидкість вітру.

Особливо велике метеобіологічне значення мають фени. Загальновідомо, що фенові нездужання більш за все виявляються перед настанням фену, у передфеновій стадії, і що після вторгнення фена вони слабшають.

Статистичні дані Хантингтона показали, що в холодну пору року вітряна погода призводить до підвищеної смертності, а в теплу пору року вітер, навпаки, знижує смертність.

Атмосферний тиск і його коливання впливають на організм подвійно: по-перше, сприяють зміні насичення крові киснем і зміні кровообігу, по-друге, механічно впливають на рецептори тіла (плеври, очеревини), а також судини.

Так на висоті 200 - 800 м над рівнем моря (зниження атмосферного тиску на 33 -- 93 гПа) зниження парціальної густини кисню в повітрі призводить до невеликих змін насичення артеріальної крові киснем і в зв'язку з цим відбувається частішання дихання, прискорення кровообігу.

На висоті 800 - 1800 м над рівні моря (зниження тиску на 93 - 213 гПа) сприяє частішанню і поглибленню дихання, зростанню числа еритроцитів і вмісту гемоглобіну, підвищенню судинного тонусу й артеріального тиску.

Клініко-експериментальні спостереження показали, що помірно-розріджене повітря (висота близько 1000 м, наприклад, у Кисловодську) поліпшуючи функцію зовнішнього дихання, відіграє відому роль у поліпшенні загального стану хворого під впливом комплексної терапії на гірських курортах.

На великих висотах (2500 5000 м і більше) відзначають різкі порушення в диханні та кровообігу і може розвиватися картина "гірської хвороби"

Багато дослідників показали, що на самопочуття хворих, які страждають серцево-судинними захворюваннями (гіпертонія, стенокардія, інфаркт міокарда й інсульт) впливає не абсолютна величина тиску, а його неперіодичні коливання, пов'язані зі зміною погоди. Слабкою зміною тиску вважається зниження або підвищення його середнього добового значення на 1 - 4 гПа, помірним -- на 5 -- 8 гПа, різким - більш 8гПа. Випадки з міждобовою мінливістю атмосферного тиску > 8 гПа добре узгоджуються з піками викликів швидкої допомоги з приводу серцево-судинних захворювань. Коефіцієнт кореляції між ними становить близько 0.70.

Сонячна радіація. Сонце є основним джерелом енергії для Землі й атмосфери. Енергія, що випромінюється Сонцем, називається сонячною радіацією. Весь спектр випромінювання Сонця поділяють, як відомо, на ряд областей з такими граничними значеннями довжин хвиль:

гамма-промені (к< 10-5 мкм),

рентгенівське випромінювання (10-5 < Х< 10-2 мкм),

ультрафіолетова радіація (0.01 < Х< 0.39 мкм),

видиме випромінювання спектра, чи видиме світло (0.39 < А < 0.76 мкм), що у свою чергу поділяється на сім кольорів,

інфрачервона радіація (0.76 < Л,< 3000 мкм),

радіохвильове випромінювання (\> 0.3 см).

Близько 47% енергії, що випромінюється Сонцем, припадає на видиму ділянку спектра, 44% - інфрачервону область, 9% ультрафіолетову область.

Сонячна радіація, і особливо її короткохвильова частина, являють собою один із самих могутніх факторів навколишнього середовища, що визначають умови розвитку й існування всього живого на земній кулі і, людини особливо.

Промені видимої і інфрачервоної частини сонячного спектра, завдяки їхній здатності проникати на різну глибину в тканини організму, мають велике біологічне значення. Найглибше проникають червоні і інфрачервоні промені. Поглинаючись різними шарами тканин організму, вони нагрівають їх, а при тривалому впливі цих променів підвищується і температура тіла. Нагрівання шкіри сонячними променями викликає розширення шкірних судин (гіперемію), частішання пульсу, зниження рівня обмінних процесів і т.ін.

Великої уваги заслуговують зміни вищої нервової діяльності під впливом освітлення. Денне освітлення підвищує процеси збудження в корі головного мозку, змінює загальну збудливість центральної нервової системи, підвищує обмін речовин і загальну життєдіяльність організму сутінкове ж гальмує обмін речовин і рухову активність організму за даними досліджень Слоніма А.Д..

Ультрафіолетова (УФ) радіація характеризується більш високою біологічною активністю, ніж видима і інфрачервона області спектра. Це пояснюється високою енергією кванта УФ випромінювання, яка передається поглинаючій молекулі. При довжині хвилі < 0.315 мкм світловий квант: має енергію, достатню для руйнування молекул білка. При довжинах хвиль < 0.280 мкм переважають летальні ефекти УФ радіації. Тому всю область УФ радіації умовно поділяють на три частини: УФ-А (0.315- 0.400 мкм), УФ-В (0.280 - 0.315 мкм) і УФ-С (< 0.280 мкм).

Безпосередня інтенсивна дія короткохвильової сонячної радіації (УФ-В і УФ-С) на живу речовину загрожує їй смертю внаслідок руйнування молекул білка. Ультрафіолетова радіація області С поглинається у високих шарах атмосфери і не досягає земної поверхні. При цьому вся енергія витрачається на дисоціацію (розщеплення) молекул газів на атоми і їхню іонізацію. Таким чином, атмосфера захищає життя на землі від згубної дії УФ-С.

УФ-промені не проникають у тканини глибше 0.5 - 1 мм, але при цьому відбуваються хімічні зміни в тканинах. Безпосередній ефект УФ-впливу - бактерицидний. Помірні дози УФ-В благотворно впливають на організм, підвищуючи обмінні процеси, стійкість організму до захворювань, загальний тонус і працездатність. Недостатні дози УФ-В призводять до розвитку патологічних явищ, що одержали назву сонячного голодування або ультрафіолетової недостатності. Особливо небезпечний такий стан для дітей, тому що він супроводжується розвитком рахіту. Надлишкове опромінення сприяє виникненню раку шкіри.

Захисно-пристосувальні реакції організму при УФ опроміненні зводяться головним чином до підвищення вмісту меланіна в епідермісі (засмага). Засмагу поділяють на негайну і уповільнену. Негайна засмага виникає протягом 5 -- 10 хвилин опромінення і більш виражена в осіб з початково сильніше пігментованою шкірою. Зберігається вона від 30 хвилин до 30 -- 40 годин у залежності від інтенсивності опромінення. Уповільнена (Істинна) засмага розвивається протягом 2 - 3 днів опромінення. Захисна роль меланіна полягає не тільки в тому, що пін є екраном, який не пропускає УФР у більш глибокі шари шкіри, але й у тім, що він має антиоксидантні властивості.

Загальна кількість УФ променів в інтегральному потоці сонячної енергії, що досягає земної поверхні, не перевищує 3 - 4%. Ця радіація дуже поглинається озоном у високих шарах атмосфери й істотно розсіюється на молекулах і аерозолях. Тому до земної поверхні доходить зовсім мала частина цієї радіації.

Труднощі при вивченні природної УФ радіації пов'язані з тим, що її частка в загальному потоці сонячного випромінювання дуже мала і сильно

змінюється в залежності від широти місця, пори року і часу доби, загального вмісту озону в атмосфері, прозорості атмосфери і інших факторів. Режим короткохвильової УФР в атмосфері мало схожий на режим сонячної радіації видимої й інфрачервоної областей спектра.

У річному ході найбільші значення УФР приходяться, як правило, на червень - липень. Так, за даними станції Кара-Даг, максимум інтенсивності ультрафіолетової радіації спостерігається в липні (2.06 Вт/м²), а мінімум -- у грудні (0.19 Вт/м² ). Найбільша інтенсивність УФР спостерігається саме в місяці можливої геліотерапії - з березня по вересень.

Размещено на Allbest.ru